Vědci použili jako škálovatelnou perforovanou polovodičovou membránu
Inženýři vzali za základ zařízení200 nm silná fosfidová membrána indium galium arsenid. Tento polovodič se používá v optických a telekomunikačních zařízeních. Vědci vyryli na desku pomocí litografie mnoho otvorů pevné velikosti a tvaru, které se nacházejí ve stejné vzdálenosti od sebe.
Fotografie povrchu rezonátoru. Zdroj: Kante group, Berkeley Engineering
Jedinečné vlastnosti vytvořeného rezonátorujsou založeny na umístění a velikosti otvorů, vysvětlují výzkumníci. Perforace je provedena tak, aby vznikly Diracovy body. Fáze šíření světla z jednoho bodu do druhého se rovná indexu lomu krát ujetá vzdálenost. Protože je index lomu v Diracově bodě nulový, je světlo vyzařované z různých částí polovodiče přesně ve fázi a tedy opticky stejné.
„V naší studii bylo v membráně asi 3000 děr, ale teoreticky jich může být milion nebo miliarda, výsledek by byl stejný,“ říká spoluautor studie Walid Redjem.
Jedinečnost Diracových bodů tvoří jednofrekvenční paprsek. Zdroj: Kante group, Berkeley Engineering
Vědci poznamenávají, že nárůst velikosti aVýkon jednofrekvenčního laseru byl v optice problémem. Koherentní směrové světlo s jedinou vlnovou délkou se začíná rozpadat, jak se zvětšuje velikost dutiny laseru. Standardním řešením je použití externích mechanismů, jako jsou vlnovody pro zesílení paprsku. Tento přístup však zvětšuje velikost zařízení.
Nové zařízení nevyžaduje další úpravy. Autoři vývoje věří, že najde široké uplatnění v optických komunikacích, technologiích i medicíně.
Titulní obrázek: Kante group, Berkeley Engineering
Přečtěte si více:
Vesmírná sonda letěla 200 km od Merkuru. Podívejte se, co viděl
NASA přišla na to, jak hledat život na Marsu: experiment ukázal, kde by mohl být
Unikátní vesmírný letoun dopraví náklad na ISS. Není jako ostatní