Получен нерассеивающийся луч света

Получен нерассеивающийся луч света

Международная группа учёных под руководством Фредерико Капассо из Гарвардской школы инжиниринга и прикладных наук (США) продемонстрировала новый вид светового луча, способный резко увеличить эффективность оптоволоконной связи.

Названный косинус-гауссовским, этот луч, по сути, представляет собой двумерный вариант луча Бесселя.

Этот вид луча — продукт специфического класса квазичастиц, называемых поверхностными плазмонами, то есть коллективными колебаниями свободного электронного газа. Плазмоны давно считаются потенциально полезными в микроэлектронике, поскольку металлические провода, по поверхности которых их можно передавать, могут быть намного тоньше обычных и поддерживать куда более высокие частоты — теоретически до 100 ТГц (в то время как обычные проводники демонстрируют высокие потери уже при 10 ГГц).

Мешало этому в основном то, что все волны, включая свет, не только распространяются в заданном направлении, но и рассеиваются, что, учитывая размеры плазмонных проводников, означает серьёзную потерю сигнала уже на коротких расстояниях.

Чтобы получить нерассеивающийся луч, учёные создали на тонком золотом покрытии, нанесённом на стеклянную основу, два ряда желобков, пересекающихся под определённым углом и образующих своего рода решётку. Когда эти желобки подвергаются воздействию лазерного луча, по каждому набору под углом друг к другу двигаются две плоские поверхностные волны, которые, пересекаясь, накладываются и создают тем самым нерассеивающийся луч.

Разумеется, не рассеивается он только в пределах металлической поверхности, по которой распространяются плазмоны. То есть в нынешнем эксперименте его «нерассеивание» ограничилось всего 80 мкм. И тем не менее работа очень важна. «Мы сделали важный шаг к решению этой проблемы [рассеивания плазмонов при передаче], — замечает г-н Капассо, — открыв и подтвердив экспериментально существование неизвестного решения уравнений Максвелла... Это решение является высоколокализированной поверхностной плазмонной волной, которая распространяется на большую дистанцию (примерно 80 мкм в наших экспериментах), по прямой безо всякого рассеивания».

Авторы работы надеются, что дальнейшее развитие открытого ими направления приведёт к резкому росту энергоэффективности и рабочей частоты микросхем.

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Новая технология увеличивает КПД солнечных батарей
По словам ученых, материал, который разделяет частицы света на несколько пакетов энергии в конечном счете может сделать работу солнечных батарей более эффективной. Материал, известный как пентацен (pentacene), находясь в тонком слое покрытия солнечной батареи, может ..
2013-04-21 3350 0 Технология
0
Датчане передали данные с рекордной скоростью 43 Тбит/с
Ученые из Датского технического университета (DTU) поставили абсолютно новый рекорд скорости передачи данных посредством одного лазерного излучателя и оптоволоконного кабеля. Скорость передачи данных оказалась 43 Тбит/с. К примеру, файл объемом 1 ГБ будет получен другим компьютером ..
2014-08-04 2111 0 Технология
1
Ржавчина и солнце заменят ископаемые виды топлива
Использование солнечного света и сверхтонких пленок оксида железа или ржавчины, по словам ученых из Израильского технологического института, способно разделить молекулы воды на водород и кислород. Этот прорыв, как говорят они, может привести к менее дорогим и более эффективным способам хранения ..
2012-11-15 2432 0 Технология
0
Ученые создали уникальный гидрогель на основе графена
Для многих людей слово «робот», скорее всего, вызывает в воображении образы металлических, механических мужчин, мало чем отличающихся от цыган. Но вместо того, чтобы создавать роботов по нашему собственному представлению, относительно новая область «мягкой робототехники” черпает вдохновение ..
2013-05-30 2060 0 Технология
0
Прозрачные солнечные батареи заменят оконные стекла
В Центре исследований Массачусетского технологического – появилась уникальная разработка, которая позволят использовать обычные окна, как солнечные батареи для производства электроэнергии, сообщает volgoplast.com. Процесс преобразования света в электричество будет происходить сам по себе, кроме того, вы не потеряете возможность ..
2014-04-01 5614 0 Технология
0
Новое устройство позволит свету двигаться бесконечно
Ученых из Института атомной и молекулярной физики в Амстердаме и из Пенсильванского университета объявили о том, что им удалось сделать наноразмерное устройство, позволяющее свету двигаться с бесконечно большой скоростью. Что же это значит? Всем известно, что скорость света в вакууме является постоянной величиной и составляет ..
2012-11-12 2112 0 Технология
0
Зеркало отучили изменять направление поляризации света
Группа физиков из США разработала многослойное зеркало, которое, в отличие от обычных зеркал, при отражении не меняет направление круговой поляризации света. Благодаря использованию периодического массива несимметричных отверстий в одном из слоев, поляризованный свет, закрученный в одну сторону, полностью ..
2017-11-19 4982 0 Технология
0
Новая сверхтонкая линза работает за счет фазового сдвига
Ученые разработали сверхтонкую линзу, в которой фокусировка осуществляется с помощью фазового сдвига света, сообщает Phys.Org. Работа исследователей опубликована в журнале Nano Letters.Устройство представляет собой кремниевый диск, на который при помощи литографии пучком электронов наносятся золотые ..
2012-09-21 1445 0 Технология
0
Группа учёных разработала новый тип солнечных батарей
Коллектив учёных из кембриджского университета разработал новый тип солнечных батарей, у которых максимальная эффективность по сравнению с обычными солнечными батареями, больше на 25 процентов, сообщает «АйтиХак». Традиционные солнечные элементы относительно неэффективны в плане захвата солнечного света и в следствии этого многие ..
2012-02-9 6840 0 Технология
0
Ученые изобрели кремниевые наносветодиоды
Исследователи продемонстрировали обработанные жидкостью образцы кремниевых наносветодиодов «SiLEDs», цвет излучения которых зависит от размеров нанокристаллов, входящих в их состав. Кремниевые нанокристаллы имеют размеры несколько нанометров и имеют высокую излучательную способность. Ученые из германского Университета в Карлсруэ (Karlsruhe ..
2013-02-20 1750 0 Технология
0
Разработана сверхтонкая линза без аберраций
Ученые разработали сверхтонкую линзу, в которой фокусировка осуществляется с помощью фазового сдвига света. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее краткое содержание приводит Phys.Org со ссылкой на Американское физическое общество. Устройство представляет собой кремниевый диск, на который при помощи литографии пучком электронов наносили ..
2012-09-21 1336 0 Технология
0
Скорость передачи данных приблизилась к скорости света
Франческо Полетти (Franceso Poletti) и его команда из университета Саутгемптона создалиоптические волокна с ультратонкой стеклянной оболочкой, способные передавать широкий диапазон длин волн с большой скоростью. В традиционных оптических волокнах скорость света составляет всего 31% от той, что он достигает в вакууме. ..
2013-03-26 2835 0 Технология
0
Ученые применят в солнечных батареях красители
Ученые из Йельского университета в шутку говорят, что будущее для некоторых солнечных батарей будет флуоресцентным. Они улучшили способность перспективных солнечных элементов поглощать свет и преобразовывать его в электрическую энергию путем добавления флуоресцентного органического красителя. Этот скюариновый краситель (squaraine dye) ..
2013-05-11 2136 0 Технология
0
Графен помог физикам смешать фотоны
Физики создали преобразователь света на основе графена.Статья ученых появилась в Nature Photonics. Основой для нового устройства стал фотонный кристалл. Этим термином в физике называется среда, которая характеризуется периодическим изменением показателя преломления. Такую среду можно получить, ..
2012-07-16 1575 0 Технология
0
Holovision - голограммы в человеческий рост
Много раз мы видели голограммы в голливудских фильмах, таких как Звездные войны и звездный путь. Сейчас появилась вероятность того, что голограммы размером с человеческий рост могут появиться у вас в гостиной, сообщает lolnews.ru. Расположенная в Лос-Анджелесе Provision 3D Media, пытается привлечь $ 950 000 на Kickstarter, ..
2013-07-26 3116 0 Технология
0