Utviklet en liten brikke som styrer flere laserstråler

Ingeniører ved US National Institute of Standards and Technology har utviklet chip-skala enheter for

Kontroller samtidig farge, fokus, bevegelsesretning og polarisering av flere laserstråler. Teknologien er egnet for å lage bærbare sensorer og kvanteenheter.

Tradisjonelle optiske systemer somlar deg kontrollere enda en laserstråle, representere en storskala struktur på størrelse med et spisebord. Den rommer mange linser, polarisatorer, speil og andre enheter. For å lage bærbare sensorer og kvantedatamaskiner vil det kreve miniatyrbrikker.

Forskerne kombinerte de to teknologiene på nivåetmikrobrikker: integrerte fotoniske kretser som bruker bittesmå gjennomsiktige kanaler og andre mikrokomponenter for å lede lys; og en kilde til ukonvensjonell optikk kjent som den optiske metaoverflaten. Slike overflater består av glassplater med millioner av bittesmå strukturer på bare noen hundre milliarddeler av en meter høye som manipulerer lysets egenskaper uten behov for klumpete optikk.

System for å danne multippel laserstråler (blå piler) og kontroll av deres polarisering består av tre komponenter: en evanescent coupler (EVC), som leder lys fra en enhet til en annen; Metagrid (MG), som sprer lys; og metasurface (MS), en liten glassaktig overflate besatt med millioner av søyler som fungerer som linser. Bilde: NIST

I en rekke eksperimenter, forskeredemonstrerte at en enkelt fotonisk brikke gjorde arbeidet med 36 optiske komponenter samtidig som den kontrollerte retningen, fokuset og polariseringen (planet som en lysbølge svinger i mens den beveger seg) til 12 laserstråler delt inn i fire forskjellige farger. De viste også at en liten brikke kunne lede to stråler av forskjellige farger til å løpe parallelt. Dette er nødvendig for å lage atomklokker.

Forskerne konstaterer at de fortsetterarbeid på et fullverdig optisk system basert på brikken. Så langt er laserlys ennå ikke kraftig nok til å kjøle ned atomer til de ultralave temperaturene som trengs for avanserte miniatyrklokker.

Les mer:

Nytt bilde av Hubble forvirret forskere

Forskere har tydet det mystiske manuskriptet til Ptolemaios. Det var skjult under annen tekst

Se på kartet over Mars med høyeste oppløsning: 110 000 bilder og 5,7 billioner piksler