Os pesquisadores usaram uma membrana semicondutora perfurada como uma solução escalável
Os engenheiros tomaram como base do dispositivouma membrana de fosforeto de arseneto de índio e gálio de 200 nm de espessura. Este semicondutor é usado em fibra ótica e dispositivos de telecomunicações. Os cientistas gravaram na placa usando litografia muitos orifícios de tamanho e forma fixos, localizados à mesma distância um do outro.
Fotografia da superfície do ressonador. Fonte: Grupo Kanté, Berkeley Engineering
Propriedades únicas do ressonador criadosão baseados na localização e tamanho dos buracos, explicam os pesquisadores. A perfuração é feita de forma a criar pontos de Dirac. A fase da luz que se propaga de um ponto a outro é igual ao índice de refração vezes a distância percorrida. Como o índice de refração é zero no ponto de Dirac, a luz emitida por diferentes partes do semicondutor está exatamente em fase e, portanto, opticamente a mesma.
“Havia cerca de 3.000 buracos na membrana em nosso estudo, mas teoricamente poderia haver um milhão ou um bilhão, o resultado seria o mesmo”, diz o coautor do estudo Walid Redjem.
A singularidade dos pontos de Dirac forma um feixe de frequência única. Fonte: Grupo Kanté, Berkeley Engineering
Os pesquisadores observam que o aumento no tamanho ea potência do laser de frequência única tem sido um problema em óptica. A luz direcional coerente de comprimento de onda único começa a se decompor à medida que o tamanho da cavidade do laser aumenta. A solução padrão é usar mecanismos externos, como guias de onda para amplificar o feixe. No entanto, esta abordagem aumenta o tamanho do instrumento.
O novo dispositivo não requer modificações adicionais. Os autores do desenvolvimento acreditam que encontrará ampla aplicação em comunicações ópticas, tecnologia e medicina.
Imagem da capa: Kante group, Berkeley Engineering
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