14.08.2020
СФУ

В СФУ предложили модель нового легкоуправляемого оптического устройства

5.1

Ученые Сибирского федерального университета и Института физики ФИЦ КНЦ СО РАН предложили концепцию легко управляемого оптического устройства на основе гибридных таммовских мод.

Слева – схема устройства, состоящего из металлической пленки, анизотропного зеркала и холестерика; справа – спектр пропускания структуры для различных шагов спирали холестерика / ©www.osapublishing.org

Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Optics. Таммовская мода – это особое состояние света, которое возникает при локализации (запирании) света на границе двух высокоотражающих сред. В качестве таких сред могут использоваться различные материалы, такие как многослойное диэлектрическое зеркало, металлическое зеркало или хиральное жидкокристаллическое зеркало.

Спектрально такие моды проявляются в спектре отражения или пропускания образца в виде узких пиков на тех длинах волн, на которых свет должен был отражаться от каждой среды. Если в одной системе существует более двух границ, то одновременно могут быть возбуждены несколько таммовских мод и соответственно возникнуть несколько пиков в спектре.

Влияя на образец, можно изменять параметры его отдельных элементов, например, спектральной области отражения хирального зеркала. Можно подобрать такие параметры, чтобы спектральные пики совпали друг с другом. В этом случае говорят о гибридных таммовских модах. Эта ситуация может привести к различному виду спектров – в некоторых случаях пики могут расщепиться.

Авторы предложили дизайн перестраиваемого жидкокристаллического устройства на основе гибридных таммовских мод. В структуре возбуждаются два различных типа таммовских мод – таммовские плазмоны и хиральное оптическое таммовское состояние. Первые локализуются на границе металлической пленки и анизотропного зеркала, вторые – на границе анизотропного зеркала и холестерического жидкого кристалла.

Таммовские плазмоны возбуждаются на двух разных длинах волн для ортогональных линейных поляризаций, при этом хиральное таммовское состояние возбуждается только на одной длине волны вне зависимости от поляризации падающего излучения. Одним из вариантов потенциального применения предложенного устройства является перестраиваемый лазер, который может работать в двух или трехмодовом режиме.

«Изучение таммовских мод – это очень перспективное направление современной фотоники, интерес к которому связан с их применениями для различных устройств, таких как лазеры, эмиттеры, поглотители, сенсоры, устройства фотовольтаики и топологической фотоники.

Жидкие кристаллы являются многообещающим элементом для перестройки положения таммовских мод. При этом они могут быть не только служебным элементом, изменяющим оптические свойства, но также самим отражателем. Как правило, в этом качестве используются холестерические жидкие кристаллы, которые обладают необычными поляризационными свойствами.

Преимуществом предложенного устройства является возможность изменения спектрального положения таммовских мод при помощи внешних воздействий, например, электрического поля или изменения температуры, и как следствие величины расщепления мод», — рассказал кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории нанотехнологий, спектроскопии и квантовой химии базовой кафедры фотоники и лазерных технологий СФУ Максим Пятнов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
Вчера, 14:13
Алиса Гаджиева

Мужчину и женщину похоронили 2500 лет назад и снабдили средством для разговора с Осирисом, необходимыми внутренними органами и большим числом слуг.

2 часа назад
Ольга Иванова

Ученые разработали анкету, которая поможет определить степень психопатии у домашних кошек. Тест можно пройти онлайн.

Вчера, 15:32
Ольга Иванова

Это касается не только жизни на Земле, но и, как предполагают исследователи из Франции и Великобритании, на других планетах.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

5 декабря
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: