Наноразмерный процессор управляет светом с помощью света

Несколько исследователей из америки создала новый тип оптического процессора, что может смешивать два световых луча разного цвета чтобы получить третье с совсем иными чертями. Состоит устройство из плазмонных наночастиц металлов, расположенных так, что наряду с этим образуется определенный геометрический узор.

В будущем, согласно точки зрения разработчиков, устройство может применяеться в сфере высокопроизводительной оптической обработки информации.

Необходимо подчеркнуть, что процессор может употребляться для производства многих цветов несложным трансформацией длины волны входящего излучения.

Наноплазмоника – новая и очень перспективная область изучения отдельных железных наноструктур, каковые смогут быть в будущем использованы для изготовления маленьких оптоэлектронных устройств. Железные наночастицы очень сильно взаимодействуют со светом за счет так называемых локализованных поверхностных плазмонов, квазичастиц, воображающих собой коллективные колебания электронов на поверхности металла.

В рамках данного научного направления трудятся десятки групп в мире. Одна из них – из Rice University (США) – занималась изучением кластера из 13 хорошо упакованных нанодисков золота (ширина которых составляла 120 нм, а толщина – 50 нм). Объекты в созданной ими структуре были поделены промежутками в 18 нм и расположены полукругом на прозрачной подложке, созданной на базе кремния.

По задумке ученых реализованная ими структура повышает интенсивность нелинейных оптических эффектов. В большинстве случаев, в «хорошей» среде пересекающиеся лучи света не взаимодействуют между собой. Но, обстановка изменяется, в случае если лучи распространяются в нелинейной среде с электромагнитными особенностями, разрешающими «включить» сотрудничество между световыми пучками.

В созданном учеными устройстве нелинейные эффекты усиливаются методом создания интенсивных электрических полей в зазорах между нанодисками, в которых появились так именуемые резонансы Фано. Эти резонансы разрешили применять в работе устройства в большинстве случаев достаточно не сильный нелинейные эффекты, например, четырехволновое смещение – известное явление нелинейной оптики, в рамках которого сотрудничество волн с двумя разными длинами ведет к образованию двух новых сигналов (с частотами, хороших от начальных).

Иными словами, явление разрешает осуществлять контроль свет при помощи света. А эффективность этого контроля именно достигается за счет когерентных резонансов Фано.

Обрисованные эффекты легли в базу нового оптического процессора. Как вычисляют ученые,

созданное ими устройство имеет значительно более высокую эффективность цветового преобразования, нежели подобные узнаваемые на сегодня диэлектрические и нелинейные оптические кристаллы.

Необходимо подчеркнуть, что методики численных расчетов, и вариация методики электронно-лучевой литографии, использовавшаяся учеными для собственного нелинейного оптического устройства, смогут быть легко применены к широкому спектру подобных работ, а также, к созданию нелинейных оптических материалов, разрешающих смешивать лучи света и создавать «новые» цвета. Наряду с этим нанокластеры, составляющие устройство, смогут употребляться в качестве строительных блоков для более сложных, но наряду с этим высокоэффективных «цепей» оптической обработки информации.

Группа исследователей отмечает, что

в будущем планируется расширять спектр разрабатываемых нелинейных оптических устройств. Подробные результаты их работы были размещены в PNAS.

Случайные записи:

• Марсоход curiosity зафиксировал наличие в марсианском грунте нитратов биологического происхождения
• Подведены первые итоги конкурса по привлечению эмигрантов к работе в россии

Дистанционное управление освещением

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые нашли новый метод управления светом лазера при помощи странностей некоторых законов физики

  Несколько исследователей из Венского Технологического и Принстонского университета , найдя кое-какие странности в математических уравнениях,…

• Найден способ удвоения света при помощи наноколпачков

  Исследователи из америки утверждают, что нашли новый метод преобразования света из красного спектрального диапазона в оптическое излучение светло синий…

• Шарики управляют светом

  Физик из МГУ внес предложение применять диэлектрические наношарики в качестве элементов оптических совокупностей разного назначения, например,…

• Созданы ячейки новой магнитной памяти, способные переключаться с рекордно высокой скоростью при помощи импульсов света

  Несколько исследователей из университета Миннесоты создала структуру и создала опытные образцы магнитного туннельного перехода, состояние которого…