20.01.2020
София Жаботинская

Ученые сумели рекордно долго удерживать свет в нанометровом резонаторе

Группа физиков, в которую входили и ученые из России, создали уникальное устройство для контроля световых импульсов.

Схема работы устройства. Красным обозначена входная волна, синим — выходная с удвоенной частотой / © Koshelev et al., Science, 2020

Электрооптические приборы дают возможность передавать данные и записывать информацию при помощи оптических импульсов. Для того чтобы хорошо контролировать световой луч, необходимо удержать его в достаточно малом пространстве на длительное время. Устройства, в которых удерживается свет, называются резонаторами.

До сих пор оптические резонаторы с приемлемыми характеристиками получались, только если размеры устройства превышали длину волны светового излучения. Многочисленные попытки сконструировать нанометровый резонатор неизменно оказывались неудачными: приборы плохо удерживали свет и обладали низкой добротностью (отношением общей энергии колебательной системы к затратам энергии при изменении фазы колебаний на один радиан). Однако интернациональной группе ученых, в которую входили физики из российского университета ИТМО, удалось создать подобное устройство. Статья об этом опубликована в журнале Science. 

Возможность создания такого типа резонаторов была предсказана почти три года назад. Высокая добротность в них достигается благодаря реализации режима связанных состояний в континууме. Нанометровые резонаторы, состоящие из арсенида галлия и имеющие форму цилиндров диаметром около 900 нанометров и высотой 700 нанометров, захватывают свет на время, в 200 раз превышающее период одного колебания световой волны. Это в 20-40 раз больше, чем удавалось добиться при помощи частиц такого размера ранее.

Используя эти цилиндры, можно увеличивать частоту световой волны в несколько раз. Так, инфракрасный свет при прохождении через полупроводниковую частицу нанометрового размера преобразовывается в излучение видимого диапазона. Это свойство можно использовать для создания приборов ночного видения.

Как утверждают авторы работы, для создания нанометрового резонатора не обязательно использовать строго арсенид галлия. Могут подойти и другие материалы с полупроводниковыми свойствами. Размеры резонатора также можно масштабировать: главное — соблюдать примерное соотношение высоты и диаметра полупроводниковой частицы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
7 часов назад
Алиса Гаджиева

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

Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

Позавчера, 13:36
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
Сергей Васильев

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

Позавчера, 13:36
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: