Наноразмерный процессор управляет светом с помощью света

27.01.2010 Hi-tech

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.Наноразмерный процессор управляет светом с помощью света

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:

Дистанционное управление освещением


Похожие статьи, которые вам понравятся: