Прорыв в фотонике. Ученые создали ультрабыстрый чип для перенаправления лучей
Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали микрочип с метаповерхностью, который способен управлять светом с помощью другого луча всего за 74 фемтосекунды.
Команда ученых из Калифорнийского технологического института (Caltech) под руководством профессора Гарри Этуотера и ведущего автора Клаудио Хайля разработала инновационный микрочип, способный перенаправить световой луч за рекордные 74 фемтосекунды (квадриллионные доли секунды).
Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature Nanotechnology.
В отличие от традиционных систем, базирующихся на изменении электронных свойств материалов и имеющих ограничения в наносекундном диапазоне, новая технология исключает потребность в электрических сигналах, используя чистое оптическое воздействие.
В основе разработки лежит оптический эффект Керра, усиленный с помощью специально сконструированной метаповерхности из аморфного кремния, покрытого наноразмерными столбиками.
Мощный луч накачки временно изменяет показатель преломления материала, заставляя более слабый зондирующий луч изменять траекторию на угол до 13 градусов. Благодаря тому, что свет задерживается внутри наноструктуры, эффективность взаимодействия существенно возрастает без необходимости перехода электронов в возбужденные состояния.
Авторы отмечают, что достигнутая скорость ограничена лишь параметрами лазерных импульсов, что открывает перспективы создания сверхбыстрых фотонных сетей, временных кристаллов и совершенствования систем оптической связи.