Изследователите са използвали перфорирана полупроводникова мембрана като мащабируема
Инженерите взеха за основа на устройството200 nm дебела мембрана от индиев галиев арсенид фосфид. Този полупроводник се използва в оптични влакна и телекомуникационни устройства. Учените гравираха върху плочата с помощта на литография много дупки с фиксиран размер и форма, разположени на еднакво разстояние една от друга.
Снимка на повърхността на резонатора. Източник: Kante group, Berkeley Engineering
Уникални свойства на създадения резонаторсе основават на местоположението и размера на дупките, обясняват изследователите. Перфорацията е направена по такъв начин, че да създава точки на Дирак. Фазата на светлината, разпространяваща се от една точка до друга, е равна на индекса на пречупване, умножен по изминатото разстояние. Тъй като индексът на пречупване е нула в точката на Дирак, светлината, излъчвана от различни части на полупроводника, е точно във фаза и следователно оптически еднаква.
„Имаше около 3000 дупки в мембраната в нашето изследване, но теоретично може да има милион или милиард, резултатът ще бъде същият“, казва съавторът на изследването Уалид Реджем.
Сингулярността на точките на Дирак образува едночестотен лъч. Източник: Kante group, Berkeley Engineering
Изследователите отбелязват, че увеличаването на размера иедночестотната лазерна мощност е проблем в оптиката. Кохерентната насочена светлина с една дължина на вълната започва да се разпада с увеличаване на размера на лазерната кухина. Стандартното решение е да се използват външни механизми, като вълноводи за усилване на лъча. Този подход обаче увеличава размера на инструмента.
Новото устройство не изисква допълнителни модификации. Авторите на разработката смятат, че тя ще намери широко приложение в оптичните комуникации, технологиите и медицината.
Изображение на корицата: Kante group, Berkeley Engineering
Прочетете още:
Космическата сонда прелетя на 200 км от Меркурий. Вижте какво видя
НАСА разбра как да търси живот на Марс: експериментът показа къде може да бъде
Уникалният космически самолет ще достави товари до МКС. Той не е като другите