Фотоны в микролазерах приручили с помощью особой точки

В эксперименте ученые использовали микрорезонаторы класса WGM, работающие по принципу галерного шепота — явления, известного по собору Святого Павла в Лондоне: акустика его внутреннего купола позволяет расслышать тихую речь у противоположной стены несмотря на диаметр в 32 метра.

Свет поступал в WGMR и выводился с обеих сторон через суженные волноводы, при этом нанопозиционеры контролировали работу кремниевых рассеивателей. Последние отслеживали неизбежную асимметрию входящего и исходящего пучков света и обеспечивали создание резонансного отражения для одного из направлений. Это отражение принималось исследователями за особую точку, перемещая которую становилось возможным управлять вектором лазера.

Для установления связи между внутренней асимметрией системы и асимметрией резонансного отражения команда легировала WGMR эрбием. Вещество стимулировало активность лазера на длине волны, отличной от той, что была характерна для пучков света, сгенерированных с целью питания лазера. В такой комплектации образец позволял корректировать направление фотонов в той или иной особой точке.

По мнению ученых, технология найдет применение в сфере управления вектором движения света и в других сферах, в частности в медицине. Так, «прирученные» микролазеры помогут биологам впервые рассмотреть структуру ядерных поровых комплекстов, а также респираторного синцитиального вируса человека (hRSV) за счет увеличения разрешительной способности оптики.