Ssylka

Как новый каскадный интерферометр меняет будущее оптических технологий?

Физики из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук (SEAS) разработали революционное устройство — каскадный интерферометр, который открывает новые возможности для управления светом. В отличие от традиционных интерферометров Маха-Цендера, новое устройство позволяет одновременно контролировать частоту, интенсивность и режим распространения света в компактном формате.
Как новый каскадный интерферометр меняет будущее оптических технологий?
Изображение носит иллюстративный характер

Исследование, опубликованное в престижном журнале Science Advances, возглавил постдокторант Цзиньшэн Лу под руководством Федерико Капассо, профессора прикладной физики имени Роберта Л. Уоллеса и старшего научного сотрудника по электротехнике имени Винтона Хейса. Все устройства были изготовлены в Центре наносистем Гарварда.

Традиционные интерферометры Маха-Цендера имеют существенные ограничения. Они разделяют световые лучи на два пути, но не могут одновременно контролировать различные аспекты света. Для комплексного управления светом требуется последовательное размещение нескольких интерферометров, что увеличивает размер системы и ограничивает передачу сигнала.

Новый каскадный интерферометр представляет собой переосмысление устройства Маха-Цендера, интегрированного в один волновод на кремниевой платформе. Ключевая инновация заключается в уникальном наноразмерном узоре решеток, вытравленных в волноводе. Эта конструкция создает множественные пути для сигнала в одном компактном устройстве.

«Наш интерферометр позволяет контролировать обмен энергией между различными модами света», — объясняет Цзиньшэн Лу. Это дает возможность точно формировать спектр света путем тонкой настройки интенсивности и характеристик световых волн. Свет может перемещаться через волновод в различных поперечных модах, создавая четкие, резкие линии цвета с определенными характеристиками.

Команда исследователей также разработала теоретическую основу для расширения физических принципов устройства на множество различных мод света, что открывает еще более широкие перспективы применения.

Потенциальные области применения каскадного интерферометра впечатляют своим разнообразием. Устройство может найти применение в передовых нанофотонных датчиках, квантовых вычислениях на чипе, волоконно-оптических коммуникационных сетях, газовых сенсорах и оптических компьютерах.

Способность одновременно контролировать амплитуду и фазу света (оптическое спектральное формирование) в одном компактном устройстве представляет собой значительный прорыв в области фотоники. Это открытие может стать ключевым элементом для следующего поколения оптических технологий, где точное управление светом имеет решающее значение.


Новое на сайте

16950Физический движок в голове: как мозг разделяет твердые предметы и текучие вещества 16949Скрыты ли в нашей днк ключи к лечению ожирения и последствий инсульта? 16948Почему символ американской свободы был приговорен к уничтожению? 16947Рукотворное убежище для исчезающих амфибий 16946Какую тайну хранит жестокая жизнь и загадочная смерть сестер каменного века? 16945Скрывает ли Плутон экваториальный пояс из гигантских ледяных клинков? 16944Взгляд на зарю вселенной телескопом Джеймса Уэбба 16943От сада чудес до протеина из атмосферы 16942Кратковременный сон наяву: научное объяснение пустоты в мыслях 16941Спутники Starlink создают непреднамеренную угрозу для радиоастрономии 16940Аутентификационная чума: бэкдор Plague год оставался невидимым 16939Фиолетовый страж тайских лесов: редкий краб-принцесса явился миру 16938Хроники мангровых лесов: победители фотоконкурса 2025 года 16937Танцевали ли планеты солнечной системы идеальный вальс? 16936Ай-ай: причудливый лемур, проклятый своим пальцем