Ljusa utsikter för revolutionerande optikforskning

Framtidens ljuskällor kan skapas med hjälp av lasrar och konstgjorda ytor – metaytor - som är tunnare än en ljusvåglängd. Optikforskningen står inför en revolution. I frontlinjen går forskare på Chalmers som nyligen beviljats ett anslag på över 38 miljoner kronor från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse. 
– ​Människan har alltid uppfunnit nya och mer användbara ljuskällor och det har format samhällsutvecklingen. Vi har gått från öppen eld via olje-, gas- och glödlampor till energieffektiva ljusdioder som förändrar världen, inte minst genom att sänka vår energikonsumtion. Nu börjar framtidens ljuskällor ta form, med hjälp av så kallade metaytlasrar, säger projektledaren Mikael Käll som är professor vid institutionen för fysik på Chalmers. 

Lasern har gått från att vara ett exotiskt forskningsinstrument till att bli en nyckelkomponent i mycket av den teknologi vi ofta tar som självklar. Den förser oss med optisk fiberkommunikation, används för medicinsk diagnostik och för att ta fram nya läkemedel. Lasern är också en förutsättning för ny teknik som ansiktsigenkänning i mobiltelefoner och styrning av självkörande fordon. 

Det är framförallt en typ av laser som har gjort de senare årens snabba utveckling möjlig, nämligen vertikalkavitetslasern. Denna lasertyp kan integreras med ny platt optik baserad på specialdesignade ultratunna ytor - metaytor. Med hjälp av den nya tekniken hoppas forskarna kunna kontrollera ljuset precis som de vill, och dessutom förbättra vertikalkavitetslaserns egenskaper. Förhoppningen är att till exempel skapa effektiva ljusfält för optisk avkänning i tre dimensioner, generera extremt starka laserstrålar eller utföra cellanalys.  

Forskarna i projektet har stor erfarenhet inom områden som nanooptik, vertikalkavitetslasrar, optiska beräkningsmetoder, och biofotonik. Dessutom har de tillgång till världsledande infrastruktur vid Chalmers. 



Text: Mia Halleröd Palmgren
Porträttfoto: Anna-Lena Lundqvist
Bild: Daniel Andrén – Utsnitt av en metalins tillverkad i Chalmers renrum.

Mer om projektet och finansiären:

Forskningsprojektet ”Metasurface-Emitting Lasers: Tomorrows Light Sources for Applied Photonics” har beviljats 38 100 000 kronor under fem år av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse. 
Projektet leds av Mikael Käll​, professor vid institutionen för fysik på Chalmers. Medsökande i projektet är Åsa Haglund, Anders Larsson, Philippe Tassin och Ruggero Verre​. Forskarna är verksamma vid institutionen för fysik och vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap på Chalmers. 
Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse är Sveriges största privata forskningsfinansiär och en av de största i Europa. 

Publicerad: on 30 sep 2020.