Luz estructurada, creado generando y aplicando luz a una superficie, es importante en aplicaciones como los escáneres 3D, fotografía dual y tecnología microscópica. Un nuevo estudio ha demostrado un método que produce nuevos haces de luz a partir de fuentes de luz de sincrotrón, abriendo una nueva forma de generar rayos X.

Un equipo de científicos japoneses dirigido por Shunya Matsuba, profesor asistente en el Centro de Radiación Sincrotrón de Hiroshima en la Universidad de Hiroshima, ha demostrado que la luz estructurada, en forma de haz vectorial (haces de luz cuya dirección de polarización gira alrededor de su eje), se puede producir a partir de la superposición de dos haces de vórtice ópticos (haces de luces que contienen un punto de intensidad cero, formando una estructura de fase espiral.) Los hallazgos fueron publicados en la revista de Letras de física aplicada en julio de 2018.

"Hemos demostrado la generación del haz de vectores utilizando radiación de sincrotrón. Este trabajo ha abierto una forma de generar haces de vectores de rayos X, ", dice el coautor, el profesor Masahiro Katoh, del Instituto de Ciencia Molecular (IMS) de los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales / Sokendai en Japón.

La producción de luz estructurada en las longitudes de onda de los rayos X ha sido un desafío, sin embargo, y la nueva técnica presentada por los científicos japoneses puede potencialmente permitir el uso de dicha luz estructurada en áreas de investigación accesibles solo con radiación de sincrotrón, como la espectroscopia de absorción de rayos X y la cristalografía de rayos X.

Los científicos basaron su método en una técnica que produce luz polarizada circularmente a partir de dos haces polarizados linealmente cuyas direcciones de polarización son ortogonales entre sí. En fuentes de luz de sincrotrón, este método se ha aplicado a haces uniformemente polarizados procedentes de dos onduladores. Un ondulador es un dispositivo que emite luz casi monocromática con varias polarizaciones.

Matsuba y su equipo aplicaron este método para dos haces de vórtice provenientes de dos onduladores helicoidales colocados en tándem. La investigación sigue estudios previos que han utilizado láseres y componentes ópticos para crear haces vectoriales, con longitudes de onda generalmente dentro de las porciones visible o infrarroja cercana del espectro electromagnético.

Katoh dice:"El siguiente paso de esta investigación es demostrar la generación de haces vectoriales de otros tipos, por ejemplo, haces radialmente polarizados. Nuestro objetivo final es controlar todas las propiedades ópticas de la radiación de sincrotrón, como la longitud de onda, coherencia, espacial, estructuras temporales, etc. "Esto allanará el camino para nuevas oportunidades en muchos campos, incluida la difracción de rayos X, espectroscopía de dispersión y absorción / emisión debido al nuevo método de generación de luz estructurada que se ha demostrado en este estudio.