fig.1 Schema dell’ interferometro Michelson con OAM

Descrizione

L’interazione tra modi ottici e modi meccanici dà origine a una grande varietà di effetti che sono stati esplorati teoricamente e sperimentalmente nell’area di ricerca dell’optomeccanica. Nel regime quantistico i sistemi optomeccanici hanno aperto la strada alla manipolazione di stati quantistici di elementi di dimensioni mesoscopiche. In questo campo le configurazioni sperimentali sono maggiormente concentrate sul trasferimento di momento lineare, mentre lo scambio di momento angolare con la materia è un aspetto ancora non completamente esplorato. Nell’esperimento pionieristico di Beth la parte del momento angolare del fotone coinvolta nella manipolazione di oggetti era solo quella di spin; in seguito Allen et al. nel 1992 hanno evidenziato la possibilità di osservare l’effetto generato anche dalla parte di momento angolare orbitale del fotone (OAM). L’OAM è codificato nel profilo trasversale spaziale del fascio ottico e a differenza dello spin può in linea di principio assumere valori illimitati. Questa peculiarità unica è di particolare interesse nel campo del’informazione e della comunicazione quantistica, infatti sfruttando fasci che trasportano OAM è possibile trasferire una grande quantità di informazioni tra diversi nodi di una rete. Nel nostro laboratorio parte dell’attività è dedicata all’accoppiamento optomeccanico tra un risonatore meccanico a bassissima dissipazione e un fascio contenente OAM, allo scopo di realizzare un trasduttore di OAM e localizzare l’informazione in termini di risonanze meccaniche del risonatore. Un interferometro Michelson in cui uno dei due specchi è una membrana (fig.1) è utilizzato per esplorare come i modi normali di membrana si accoppiano con i modi ottici.

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Staff INO

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