Licht kann eine rechts- oder linkszirkulare Polarisation besitzen. Wie sich diese sogenannte optische Chiralität gezielt beeinflussen lässt, zeigt nun ein Forschungsteam des Leibniz-IPHT und der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Erstautorin Wenqin Huang und das Team um Prof. Dr. Markus Schmidt, Leiter der Forschungsabteilung Faserphotonik und Professor an der Universität Jena, haben winzige hohlkernige „Light Cages“ gedruckt. Die käfigartigen Wellenleiter bestehen aus mehreren spiralförmig angeordneten Strängen, die das Licht im Inneren führen. Durch die gezielte Verdrehung der Struktur wird die Entartung der Polarisationsmoden aufgehoben: Rechts- und linkszirkular polarisiertes Licht breiten sich unterschiedlich aus.

Mithilfe des Jones-Formalismus analysierte das Team systematisch, wie die Strukturen die Polarisation verändern. Dabei zeigte sich, wie lineare und zirkulare Doppelbrechung sowie Dichroismus zusammenwirken und die resultierende Polarisation bestimmen.

Um die filigranen Käfige zuverlässig herzustellen, entwickelte das Forschungsteam zudem eine angepasste, codebasierte Schreibstrategie für das Nanodrucken. Gleichzeitig identifizierten die Forschenden praktische Grenzen: Bei sehr hohen Verdrehraten degeneriert die geometrische Form der gedruckten Stränge, weil die Struktur zunehmend von der Form des Druckvoxels bestimmt wird.

Langfristig könnten solche maßgeschneiderten Mikrostrukturen als kompakte Polarisationsbauelemente dienen, etwa in der integrierten Photonik, in faserbasierten Sensorsystemen oder bei der Analyse chiraler Moleküle.

Publikation: Wenqin Huang, Johannes Bürger, Jun Sun, and Markus A. Schmidt, „Distinct geometry-induced optical chirality in vertically nanoprinted hollow-core light cages“, Optica 13, 303-312 (2026), https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-13-2-303