Die Beeinflussung der Lichtausbreitung spielt bei allen Anwendungen mit Licht eine entscheidende Rolle. Nanostrukturierte Oberflächen, sogenannte Metaoberflächen, zeichnen sich hier durch einen hohen Freiheitsgrad aus, maßgeschneiderte Lichtformung für unterschiedlichste Anwendungsbereiche zu ermöglicht. Künstlich erzeugte Nanostrukturen mit Abmessungen im Sub-Wellenlängenbereich wechselwirken dabei mit Licht und können dessen Amplitude, Phase und sogar Frequenz beeinflussen. In unserem Artikel „Nonlinear Bicolor Holography Using Plasmonic Metasurfaces”, veröffentlicht in ACS Photonics, zeigen wir, wie zwei unterschiedliche Arten von Nanopartikeln benutzt werden können, um ein nichtlineares Farbhologram zu erzeugen. Dabei wird nahinfrarotes Laserlicht zur Anregung der Metaoberfläche benutzt, um ein zweifarbiges Hologramm im sichtbaren Spektralbereich zu erzeugen. Mit unserer Arbeit zeigen wir, dass das erzeugte nichtlineare Signal sowohl von den einfallenden Laserlichteigenschaften als auch von der Resonanzeigenschaften der Metaoberfläche selbst abhängt. Mit unserem Ansatz ist es möglich, dass verschiedene nichtlineare Prozesse kombiniert werden können, um den Anwendungsbereich von optischen Metaoberflächen, zum Beispiel in holografischen Displays oder der komplexen Datenspeicherung, zu erweitern.
Diese Arbeit ist Teil des Verbundprojekts "Coupling between plasmonic excitations and intersubband transitions in nonlinear metasurfaces" der Gruppen von Prof. Zentgraf (Universität Paderborn) und Prof. Cinchetti (TU Dortmund) und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs TRR142 "Tailored Nonlinear Photonics" gefördert.
