Bild des Monats: Plasmonische Linsen Aus einer Zusammenarbeit im Forschungszentrum LENA

Unser Bild des Monats ist nicht etwa der neue Album-Release der TU Braunschweig, sondern zeigt mikroskopisch kleine Linsen aus dem Forschungszentrum LENA. Ähnlich wie bei einer Lupe müssen die Mikro-Linsen den richtigen Abstand zum Beobachtungsobjekt haben, um scharf zu sehen. Ihr Vorteil: Sie kommen so nah dran, dass selbst solche Objekte sichtbar werden, die mit anderen Lichtmikroskopen nicht erkennbar sind. Unser Bild des Monats haben wir von wissenschaftlichen Partner*innen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) erhalten. Sie überprüfen, ob die dafür notwendigen Tricks auch funktionieren.

Polarisiert die nanostrukturierte Linse Licht? Hoffentlich nicht! Bildnachweis: Tim Käseberg/PTB

Aufgenommen mit dem Müller-Matrix-Ellipsometer ist das erste Ziel der Linsen, genau das Gerät zu verbessern, von dem es geprüft wird. Die vielen bunten Muster zeigen die Polarisationseigenschaften der kleinen Scheiben. Denn grundsätzlich sollen die Bauteile eines Mikroskops auf keinen Fall ungezielt die Polarisation, also die Schwingungsrichtung von Lichtwellen, verändern. Die Wissenschaftler*innen suchen daher nach Symmetriefehlern in den Mustern und entscheiden dann, ob diese Fehler im Endergebnis korrigierbar sind oder die Linse neu produziert werden muss. Anschließend können die Linsen dann selber helfen, die Charakterisierung von Polarisation im Ellipsometer kompakter zu machen und weiter zu verbessern.

Linsen aus Metall

Ein weiterer Trick der Linsen: Sie sind plasmonisch. Im Gegensatz zu Linsen aus Glas, sind sie intransparent. Das Licht geht damit nicht durch die Linse hindurch, sondern regt sogenannte Plasmonen an, die auf der anderen Seite der Linse als Reaktion neue Lichtteilchen aussenden. Diesmal jedoch dank einer nanostrukturierten Oberfläche auf einen Brennpunkt fokussiert. Gemeinsam arbeiten die Forschenden der TU Braunschweig und der PTB im LENA daran, diese Linsen vielfältig anwendbar zu machen. Beispielsweise könnten sie in auf Chips integrierten Optiken eingesetzt werden oder auf den Enden von Glasfaserkabeln.