Tutkijat käyttivät rei'itettyä puolijohdekalvoa skaalautuvana
Insinöörit ottivat laitteen perustan200 nm paksu indiumgalliumarsenidifosfidikalvo. Tätä puolijohdetta käytetään valokuitu- ja tietoliikennelaitteissa. Tutkijat kaiversivat levylle litografian avulla useita kiinteän kokoisia ja muotoisia reikiä, jotka sijaitsevat samalla etäisyydellä toisistaan.
Valokuva resonaattorin pinnasta. Lähde: Kante Group, Berkeley Engineering
Luodun resonaattorin ainutlaatuiset ominaisuudetNe perustuvat reikien sijaintiin ja kokoon, tutkijat selittävät. Rei'itys tehdään siten, että syntyy Dirac-pisteitä. Pisteestä toiseen etenevän valon vaihe on yhtä suuri kuin taitekerroin kertaa kuljettu matka. Koska taitekerroin on nolla Dirac-pisteessä, puolijohteen eri osista säteilevä valo on täsmälleen samassa vaiheessa ja siksi optisesti sama.
"Tutkimuksemme kalvossa oli noin 3 000 reikää, mutta teoriassa niitä voi olla miljoona tai miljardi, tulos olisi sama", sanoo tutkimuksen toinen kirjoittaja Walid Redjem.
Dirac-pisteiden singulaarisuus muodostaa yksitaajuisen säteen. Lähde: Kante Group, Berkeley Engineering
Tutkijat huomauttavat, että koon kasvu jayksitaajuinen laserteho on ollut ongelma optiikassa. Yhden aallonpituuden koherentti suuntavalo alkaa hajota laserontelon koon kasvaessa. Vakioratkaisuna on käyttää ulkoisia mekanismeja, kuten aaltoputkia, säteen vahvistamiseen. Tämä lähestymistapa kuitenkin kasvattaa instrumentin kokoa.
Uusi laite ei vaadi lisämuutoksia. Kehityksen tekijät uskovat sen löytävän laajan sovelluksen optisessa viestinnässä, tekniikassa ja lääketieteessä.
Kansikuva: Kante group, Berkeley Engineering
Lue lisää:
Avaruusluotain lensi 200 kilometrin päässä Merkuriuksesta. Katso mitä hän näki
NASA keksi, kuinka etsiä elämää Marsista: koe osoitti, missä se voisi olla
Ainutlaatuinen avaruuslentokone toimittaa rahtia ISS:lle. Hän ei ole kuin muut