Физики усовершенствовали оптические волноводы

Физики усовершенствовали оптические волноводы
Михаил Михайлов. Кафедра фотожурналистики и технологий СМИ МГУ

Физки изучили эффекты, возникающие в оптических волноводах при изменении расстояния между кремниевым волноводом и диэлектрической наночастицей. Оказалось, что при определенном положении наночастицы относительно волновода в ней возникают не известные ранее физические эффекты. Ученые исследовали и описали их. Открытие физиков может найти применение в производстве фотонных устройств. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Photonics.

В основе современной электроники лежат микросхемы, работающие на движении электронов. За последние полвека в электронике наблюдается тренд на уменьшение размеров микросхем и увеличение их энергоэффективности. Однако, по мнению экспертов, в ближайшие годы развитие электроники, основанной на «классических принципах», достигнет своего пика и упрется в ограничения физических законов. Разрешить предстоящее противоречие сможет интегральная нанофотоника. Основная цель этой области науки заключается в замене традиционных компонентов электроники на фотонные.

«В нашей работе мы исследовали оптическую связь диэлектрической наночастицы с ключевым элементом интегральной нанофотоники — кремниевым волноводом, — комментирует ведущий автор исследования, аспирант кафедры квантовой электроники и младший научный сотрудник Центра квантовых технологий МГУ Кирилл Охлопков. — С помощью совмещения двух экспериментальных методик (микроскопии генерации третьей оптической гармоники и конфокальной микроскопии) было показано, что при изменении расстояния между наночастицей и волноводом оптическая связь этих наноструктур влияет на условия возбуждения магнитного дипольного резонанса в наночастице, что приводит к заметной модуляции сигнала третьей оптической гармоники от наночастицы. Экспериментально детектируемое изменение сигнала третьей гармоники при этом достигало заметной величины — 4,5 раза. Также методами численного моделирования было продемонстрировано, что наночастица, в свою очередь, тоже влияет на излучение, распространяющееся по такому волноводу».

Таким образом, ученые выявили как влияние волновода на время жизни магнитного дипольного резонанса наночастицы, так и влияние близости наночастицы на распространяющееся по волноводу излучение.

Читать также  ЦСКА победил лидера регулярного чемпионата Евролиги «Фенербахче»

«В наши дальнейшие планы входит экспериментальное исследование влияния резонансной наночастицы на волноводные моды, распространяющиеся по кремниевому волноводу, а также изучение вопросов распространения таких мод в волноводах, которые сами представляют собой последовательность резонансных кремниевых наночастиц, — заключает Кирилл Охлопков. — Мы надеемся, что наше исследование послужит важным шагом на пути к интеграции диэлектрических Ми-резонансных наночастиц в фотонные устройства».

Источник: https://indicator.ru/news/2019/02/01/opticheskie-volnovody/?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
Читайте хорошие новости!

Post Author: Sergey