Інженери з Національного інституту стандартів та технологій США розробили пристрої у масштабі чіпа для
Традиційні оптичні системи, якідозволяють керувати навіть одним лазерним променем, представляють масштабну конструкцію розміром з обідній стіл. На ньому розміщується безліч лінз, поляризаторів, дзеркал та інших пристроїв. Для створення портативних датчиків та квантових комп'ютерів знадобляться мініатюрні чіпи.
Дослідники об'єднали дві технології на рівнімікросхем: інтегральні фотонні схеми, які використовують крихітні прозорі канали та інші мікрокомпоненти для спрямування світла; та джерело нетрадиційної оптики, відоме як оптична метаповерхня. Такі поверхні складаються зі скляних пластин з мільйонами крихітних структур заввишки всього кілька сотень мільярдних часток метра, які маніпулюють властивостями світла без необхідності в громіздкій оптиці.
Система для формування кількох лазернихпроменів (сині стрілки) та управління їх поляризацією складається з трьох компонентів: еванесцентного відгалужувача (EVC), який спрямовує світло від одного пристрою до іншого; метарешітки (MG), яка розсіює світло; і метаповерхня (MS), невелика скляна поверхня, усіяна мільйонами стовпів, які діють як лінзи. Зображення: NIST
У серії експериментів дослідникипродемонстрували, що один фотонний чіп виконував роботу 36 оптичних компонентів, одночасно контролюючи напрямок, фокус і поляризацію (площина, в якій світлова хвиля коливається при русі) 12 лазерних променів, розділених на чотири різні кольори. Також вони показали, що крихітний чіп може спрямовувати два промені різних кольорів, щоб ті йшли паралельно. Це необхідно для створення атомного годинника.
Дослідники зазначають, що вони продовжуютьпрацювати над повноцінною оптичною системою з урахуванням чіпа. Поки лазерне світло ще недостатньо потужне, щоб охолодити атоми до наднизьких температур, необхідних для мініатюрних удосконалених атомних годинників.
Читати далі:
Новий знімок «Хаббла» спантеличив вчених
Вчені розшифрували загадковий рукопис Птолемея. Він був прихований під іншим текстом
Подивіться на карту Марса з найвищою роздільною здатністю: 110 000 кадрів та 5,7 трлн пікселів