Olağanüstü noktalardaki dalga davranışı, optik iletişimi ve sensör performansını iyileştirecektir.

NIST'ten fizikçiler, ultra ince bir silikon nitrür tabakası olan minyatür bir ışık saçılım sistemi üzerinde çalıştılar.

silikon çip üzerinde bulunur.Nitritin tüm uzunluğu boyunca yakın aralıklı periyodik oluklar uygulanır. Bu oluklar, farklı renkteki ışığı farklı açılarda dağıtan bir cihaz olan bir kırınım ızgarası oluşturur ve silikon nitrür, gelen ışığı yönlendirir. Izgara, ışığın çoğunu cihaza dik olarak yukarıya doğru dağıtır, bu da ışık dalgasının katlanarak azalmasına neden olur.

Araştırmacılar, çoğudeneylerde, ışık "beklendiği gibi" davranır ve hızla kaybolur. Bununla birlikte, olukların genişliği, belirli bir kızılötesi ışık dalga boyunda, aralarındaki mesafeye neredeyse eşit olsaydı, yoğunluğu katlanarak değil, doğrusal olarak azalırdı. Aynı zamanda, dalga boyundaki veya oluklar arasındaki mesafedeki küçük değişiklikler, sistemi üstel bozulmaya döndürdü.

Bilim adamları da fark ettiler ki her seferindeızgara boyunca yayılan akının yoğunluğu üstelden doğrusala değişti, yukarı doğru saçılan ışık her yerde aynı yoğunluğa sahip geniş bir ışın oluşturdu.

Kaynak: S. Kelley/NIST

NIST araştırma ekibine ihtiyaç varGarip fenomeni açıklayabilecek bir teori geliştirmek için birkaç yıl. Bilim adamları bunun kafes yapısı ile ileri ve yukarı doğru yayılan ışık arasındaki karmaşık bir etkileşimden kaynaklandığına inanıyorlar. Belirli koşullar altında, sözde istisnai noktada, bu faktörlerin kombinasyonu, kızılötesi ışık kaybını önemli ölçüde azaltır.

Çalışma notunun yazarları olarak, ayrıcadeneyler, benzer istisnai noktaların, periyodik bir yapı boyunca kayıplarla yayılan her türlü dalganın (örneğin akustik, x-ışını, radyo dalgaları) karakteristiği olduğunu göstermiştir.

Araştırmacılar buldukları mülkünışığın bir çip tabanlı cihazdan diğerine enerji kaybetmeden iletilmesine yardımcı olur, bu da optik iletişimde faydalıdır. Ve istisnai bir noktada oluşturulan geniş bir dikey ışın, bir atom bulutunu incelerken faydalı olacaktır.

Başka bir potansiyel uygulamaçevresel izleme. Çalışmanın yazarlarının açıkladığı gibi, sensörün yüzeyindeki bir kirletici, ızgaradaki ışığın dalga boyunu değiştirirse, istisnai nokta aniden kaybolacak ve ışık yoğunluğu hızla doğrusaldan üstel azalmaya gidecektir.

Daha fazla oku:

Yüzyıllardır avlanıyor: Güneş'in yanındaki Vulcan gezegeni hakkında ne biliyoruz?

Fizikçiler, sıvılar için yeni bir temel yasayı deneysel olarak onayladılar

Gökbilimciler uzaydan gelen gizemli radyo patlamalarının kaynağını buldular