Ученые из России и других стран разработали прибор для управления светом.
Электрооптические устройства передают данные и записывают информацию с помощью оптических импульсов. Для точного управления световым лучом его нужно содержать в ограниченном пространстве на длительный период. Такие приборы, где удерживается свет, называются резонаторами.
Оптические резонаторы с приемлемыми характеристиками ранее получались только при размерах устройства, превосходящих длину волны светового излучения. Попытки создания нанометровых резонаторов неизменно оказывались неудачными: приборы плохо удерживали свет и обладали низкой добротностью. Ученые из российской группы университета ИТМО совместно с другими физиками создали такое устройство. Об этом в статье. опубликована в журнале Science.
Предсказание создания резонаторов такого типа было сделано почти три года назад. Высокая добротность достигается за счёт режима связанных состояний в континууме. Резонаторы размером около 900 нанометров в диаметре и 700 нанометров в высоту, изготовленные из арсенида галлия, удерживают свет в течение времени, в 200 раз превышающего период колебания световой волны. Это в 20-40 раз больше, чем было возможно раньше с частицами такого размера.
С помощью цилиндров частоту световой волны можно увеличить многократно. Например, инфракрасный свет, проходя через полупроводниковую частицу нанометрового размера, превращается в видимый свет. Этим свойством можно воспользоваться для изготовления приборов ночного видения.
Авторы исследования утверждают, что для изготовления нанометрового резонатора не обязательно применять исключительно арсенид галлия. Другие материалы с полупроводниковыми свойствами также могут быть использованы. Размеры резонатора подлежат масштабированию: существенное значение имеет соблюдение приблизительного соотношения высоты и диаметра полупроводниковой частицы.