Дослідники використовували перфоровану напівпровідникову мембрану як масштабовану
Інженери взяли як основу пристроюмембрану товщиною 200 нм із фосфіду арсеніду індія-галію. Цей напівпровідник використовується у волоконній оптиці та телекомунікаційних пристроях. Вчені вигравірували на пластині за допомогою літографії безліч отворів фіксованого розміру та форми, розташованих на одній відстані один від одного.
Зображення поверхні резонатора. Джерело: Kanté group, Berkeley Engineering
Унікальні властивості створеного резонаторазасновані на розташуванні та розмірі отворів, пояснюють дослідники. Перфорація зроблена таким чином, щоб створити точки Дірака. Фаза світла, що поширюється з однієї точки до іншої, дорівнює показнику заломлення, помноженому на пройдену відстань. Оскільки в точці Дірака показник заломлення дорівнює нулю, світло, що випромінюється з різних частин напівпровідника, знаходиться точно у фазі і, отже, оптично однаковий.
"У мембрані в нашому дослідженні було близько 3 тис. отворів, але теоретично їх могло бути мільйон або мільярд, результат був би таким самим", - говорить співавтор дослідження Валід Редджем.
Сингулярність точок Дірака формує одночастотний промінь. Джерело: Kanté group, Berkeley Engineering
Дослідники відзначають, що збільшення розміру таПотужність одночастотного лазера була проблемою в оптиці. Когерентне спрямоване світло з однією довжиною хвилі починає руйнуватися зі збільшенням розміру резонатора лазера. Стандартне рішення - використання зовнішніх механізмів, наприклад, хвилеводів посилення променя. Однак, такий підхід збільшує розмір приладу.
Новий пристрій не потребує додаткової модифікації. Автори розробки вважають, що воно знайде широке застосування в оптичних комунікаціях, техніці та медицині.
Зображення обкладинки: Kanté group, Berkeley Engineering
Читати далі:
Космічний зонд пролетів за 200 км від Меркурія. Подивіться, що він побачив
У НАСА зрозуміли, як шукати життя на Марсі: експеримент показав, де воно може бути
Унікальний космоплан доставлятиме вантажі на МКС. Він не схожий на інші