Výskumníci použili ako škálovateľnú perforovanú polovodičovú membránu
Inžinieri vzali ako základ zariadenia200 nm hrubú membránu z fosfidu indium-gálium arzenidu. Tento polovodič sa používa v optických vláknach a telekomunikačných zariadeniach. Vedci vyryli do dosky pomocou litografie veľa otvorov pevnej veľkosti a tvaru, ktoré sa nachádzajú v rovnakej vzdialenosti od seba.
Fotografia povrchu rezonátora. Zdroj: Kante group, Berkeley Engineering
Jedinečné vlastnosti vytvoreného rezonátorasú založené na umiestnení a veľkosti otvorov, vysvetľujú výskumníci. Perforácia je urobená tak, aby vznikli Diracove body. Fáza šírenia svetla z jedného bodu do druhého sa rovná indexu lomu krát prejdená vzdialenosť. Keďže index lomu je v Diracovom bode nulový, svetlo vyžarované z rôznych častí polovodiča je presne vo fáze a teda opticky rovnaké.
"V našej štúdii bolo asi 3000 otvorov v membráne, ale teoreticky ich môže byť milión alebo miliarda, výsledok by bol rovnaký," hovorí spoluautor štúdie Walid Redjem.
Jedinečnosť Diracových bodov tvorí jednofrekvenčný lúč. Zdroj: Kante group, Berkeley Engineering
Vedci poznamenávajú, že nárast veľkosti aVýkon jednofrekvenčného lasera bol v optike problémom. Koherentné smerové svetlo s jednou vlnovou dĺžkou sa začína rozkladať, keď sa veľkosť dutiny lasera zväčšuje. Štandardným riešením je použitie externých mechanizmov, ako sú vlnovody na zosilnenie lúča. Tento prístup však zväčšuje veľkosť nástroja.
Nové zariadenie nevyžaduje dodatočné úpravy. Autori vývoja veria, že nájde široké uplatnenie v optických komunikáciách, technike a medicíne.
Titulný obrázok: Kante group, Berkeley Engineering
Čítaj viac:
Vesmírna sonda preletela 200 km od Merkúru. Pozrite sa, čo videl
NASA prišla na to, ako hľadať život na Marse: experiment ukázal, kde by mohol byť
Jedinečné vesmírne lietadlo dopraví náklad na ISS. Nie je ako ostatní