Remdamiesi „antilazeriu“, mokslininkai sukuria prietaisą, kuris nukreipia bangas

Kurdama proveržį „antilazerį“, tyrėjų komanda sukūrė sistemą, kuri gali nukreipti šviesą ir kitas elektromagnetines bangas signalams apdoroti be jokių nepageidaujamų signalų atspindžių – tai naujovė, galinti patobulinti vietinius tinklus, fotonikos sritį ir kitos programos.

Rezultatai, vadovaujami A. Douglaso Stone’o iš Jeilio ir Philippo del Hougne’o iš Reno universiteto Prancūzijoje, skelbiami m. Mokslo pažanga.

Šiek tiek daugiau nei prieš dešimtmetį Stone vadovavo komandai kuriant anti-lazeris, arba „nuoseklus tobulas absorberis“ (CPA). Užuot skleidęs spindulį kaip lazeris, antilazeris sugeria įvestą šviesą tokiu pat tikslumu.

Lazeryje šviesa atsimuša pirmyn ir atgal tarp dviejų veidrodžių, kiekvieną kartą prasiskverbdama per stiprinančią medžiagą, vadinamą „stiprinimo terpe“, pavyzdžiui, galio arsenidą. Kadangi šviesa yra tam tikro bangos ilgio, ji sukuria grįžtamąjį ryšį, kuris vis stiprėja. Tipiškame šviesos šaltinyje – pavyzdžiui, kasdieninėje lemputėje – atomai spinduliuoja nepriklausomai ir sukuria įvairių bangų ilgių šviesą, todėl šviesa sklinda įvairiomis kryptimis. Tačiau lazeriuose atomai spinduliuoja tuo pačiu dažniu ir ta pačia kryptimi, sukurdami koncentruotą vieno bangos ilgio spindulį.

Anti-lazerio skirtumas yra tas, kad vietoj stiprinančios medžiagos ji naudoja šviesą sugeriančią medžiagą, ty „praradimo terpę“. Paprasčiausioje versijoje anti-lazeris padalija vieną lazerio spindulį į dvi dalis ir nukreipia du spindulius vienas į kitą, susitinkant ant popieriaus plonumo silicio plokštelės. Šviesos bangos yra tiksliai sureguliuotos, kad susijungtų viena su kita ir įstrigtų. Tada jie išsisklaido į šilumą.

Savo naujausiam darbui mokslininkai sukūrė šią koncepciją ir sukūrė įrenginį, pagrįstą tuo, ką jie vadina „neatspindinčiais sklaidos režimais“ (RSM).

„Mes paklausėme, ar yra koks nors toks principas, pagal kurį galime nukreipti šviesą, o ne paversti ją kita energijos forma“, – sakė Carl A. Morse taikomosios fizikos ir fizikos profesorius. „Kadangi naudojant optines skaidulas ir modernias fotonines grandines, nukreipti šviesą ir jos neatspindėti yra labai vertinga.

Iš ten jie sukūrė įrenginį, kuris, užuot sugėręs bangas, nukreipdavo jas į konkrečius kanalus. Stone dirbo prie teorinės projekto pusės, o Philippas del Hougne’as iš Reno universiteto Prancūzijoje sukūrė tikrąjį įrenginį.

„Užuot visa tai transdukuota, visa tai gali patekti į mūsų pasirinktus išvesties kanalus arba kai kurie iš jo gali būti absorbuojami, o likusi dalis patenka į išvesties kanalus“, – sakė Stone. “Kitame žingsnyje norime pagaminti panašų įrenginį, kurio sugertis būtų nereikšminga, kad visa energija būtų efektyviai nukreipta informacijos ar jutimo funkcijai atlikti. Tokiomis technologijomis norima sumažinti elemento energijos sąnaudas. pavyzdžiui, telefonų tinklus“.

Prietaisas pašalino signalo atspindžius, kurie ilgą laiką buvo signalų maršrutizatorių problema, kuri yra pagrindinė šiuolaikinių nanofotoninių ir radijo dažnių tinklų sudedamoji dalis. Be signalo galios praradimo, tokie atspindžiai gali sukelti niokojančius nepageidaujamus atspindėto signalo galios aidus tinkle.