Ultieme test voor de perfecte lens

| Redactie

Een publicatie van aio Robert Moerland, (de aan de UT gepromoveerde) Henkjan Gersen, (inmiddels oud-UT-)hoogleraar Niek van Hulst en professor Kobus Kuipers in het vakblad Optics Express van maart dit jaar, is in de prijzen gevallen. Het artikel is één van de winnaars van de vijf CST University Publication Awards 2005, een prijs van Computer Simulation Technologies.

In het artikel wordt een nieuwe manier beschreven om een perfecte lens te benaderen, waarmee ook details zijn af te beelden die kleiner zijn dan de helft van de golflengte van het licht. De auteurs van de publicatie zijn verbonden aan de groep optische technieken van het MESA+ instituut voor nanotechnologie en het FOM-instituut voor atoom en molecuulfysica (AMOLF).

De publicatie gaat over de `perfecte lens'. Een gewone lens kan geen details onderscheiden die kleiner zijn dan de helft van de golflengte van het licht; een perfecte lens zou dat wel kunnen. Voor microgolven is zo'n lens te fabriceren met kleine ringetjes en metaaldraadjes, voor zichtbaar licht werkt dit niet. Een metaallaagje van enkele tientallen nanometers dik werkt dan wel, mits alles - de afmetingen van de lens, de afstand tot het voorwerp, het voorwerp zelf, de beelddetector - veel kleiner is dan de golflengte van het licht. Dit is althans de voorspelling van de fysicus Sir John Pendry.

Moerland stelt in het artikel een methode voor om deze voorspelling aan de ultieme test onderwerpen: kan het metaallaagje echt als perfecte lens werken? Daarvoor gebruikt hij een combinatie van Near-field Scanning Optical Microscope (NSOM) en Single-Molecule Detection. Dit zijn afbeeldingstechnieken die allebei werken in het gebied, kleiner dan de golflengte van licht. Een speciaal aangepaste glasfiber met een gaatje kleiner dan de golflengte van licht fungeert als voorwerp, moleculen aan de andere kant van het ultradunne metaallaagje `meten' het patroon van het licht dat door het metaallaagje afgebeeld wordt. Een vergelijking van de in- en uitgaande patronen kan aantonen of de metaallaag als perfecte lens heeft gediend. De simulatiesoftware is in het artikel ingezet om de meetmethode te valideren. Bovendien wordt het patroon van de glasfiber, oftewel het voorwerp, nauwkeurig in kaart gebracht .

Computer Simulation Technologies in Darmstadt (Duitsland) beloont wetenschappelijke publicaties waarin onderzoekers laten zien dat zij de simulatiesoftware van het bedrijf weten in te zetten voor echt origineel onderzoekswerk.

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.