Свет новообращенных штуковины в движение

Крошечный подобный лестнице луч кремниевого света новообращенных в колебания и наоборот с чрезвычайно высокой эффективностью, сообщают физики. Это может походить на тайный результат, но открытие могло открыть путь к новой физике и когда-нибудь служить основным элементом в оптических микросхемах, сродни электронным микросхемам в компьютерных микросхемах.Несмотря на то, что результат является обычно очень маленьким, легкий проявляет силы на вещах, которые он ударяет или течет через. В последние годы физики эксплуатировали те силы для урегулирования дрожащих объектов размера микрометра.

Например, 4 года назад, бригада во главе с Керри Вэхэлой из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) в Пасадене показала, что свет, просачивающийся, сторона близлежащего оптоволокна могла сделать крошечный диск из стекла, вибрируют. И 2 года назад, Даниэль Готье из Университета Дюка в Дареме, Северная Каролина и коллегах показал, что свет, путешествующий вниз волокно, мог заставить само волокно дрожать. Фактически, они сохранили пульс света как вибрация и выпустили его несколько наносекунд спустя.

Теперь, Оскар Пэйнтер, Мэтт Эйкэнфилд и коллеги в Калифорнийском технологическом институте предприняли эти шаги большой шаг вперед. Вместе с Vahala прикладные физики проектировали устройство, увеличивающее силу взаимодействия света и колебаний порядками величины, потенциально открывая путь к оптическим чипам, в которых низкочастотные колебания или микроволновые печи управляют высокочастотными оптическими сигналами или наоборот. Устройство объединяет две различных, но смежных области: фотоника и phononics.

Больше десятилетия физики развивали так называемые фотонные кристаллы. Это образцы стекла или других передающих свет материалов, заполненных регулярными образцами отверстий, изменяющих способ, которым световые волны могут путешествовать — почти таким же способом, которым множество атомов в кристалле влияет на способ, которым электроны могут переместиться через него.

В таких фотонных кристаллах не может размножиться свет определенных длин волны, поскольку волны накладываются и вмешиваются для уравновешивания себя. Однако свет такой длины волны может быть заманен в ловушку в кристалле, если интервал отверстий изменяется в одном пятне, чтобы позволить ему существовать там.

Звук также состоит из волн, таким образом, подобные дырявые структуры могут использоваться для создания phononic кристаллов, влияющих на звуки почти таким же способом.Эйкэнфилд, Живописец и коллеги вылепили гибрид photonic/phononic кристалл из крошечного моста кремния меньше чем один микрометр шириной и приблизительно 20 микрометров длиной. Они запечатлели прямоугольные отверстия в луч для создания подобной лестнице структуры с несколькими из отверстий в середине немного ближе вместе для заманивания в ловушку света и колебаний тех же длин волны, но весьма различных частот.

Исследователи тогда накормили свет в луч с оптоволокном и измерили свет, повторно появляющийся из него. В предсказуемых длинах волны сумма света, возвращающегося, опустилась, показав, что часть света становилась заманенной в ловушку в луче.

Исследователи также посмотрели на общий диапазон частот легкого выхода и нашли, что часть его была передана микроволновым частотам — точные частоты заманенных в ловушку колебаний, бригада сообщает онлайн на этой неделе по своей природе. То изменение доказало, что свет заставлял луч вибрировать и что покачивание тогда влияло на свет и преобразовывало часть его к микроволновым печам. Фактически, каждый фотон спешит луч с 10 раз силой тяжести, оценками Живописца.

«Это — невероятно захватывающая обрабатываемая деталь», говорит Готье Герцога. Поэтому конверсия света к вибрации настолько более сильна, чем это было в предыдущих экспериментах. «Люди склонны использовать метры оптоволокна и милливатты лазерной энергии, тогда как они использовали устройство размера микрометра и микроватты энергии».

Устройство могло иметь многочисленные заявления, говорит физик Джон Пэйдж из университета Манитобы в Виннипеге, Канада. В частности трансгрессия могла проложить путь к использованию колебаний или микроволновых печей, чтобы управлять оптическими сигналами и вылепить выключатели, фильтры или миксеры в оптических схемах на чипах.


Добавить комментарий