Naukowcy kontrolują przepływ światła za pomocą całkowicie optycznego tranzystora :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Badania rzucają światło na sposób działania naturalnych komórek zabijających

Naukowcy odkryli nowe zastosowanie starego, dobrego lejka - skupianie światła!

Cząstki pobiły rekord prędkości światła - naukowcy zbici z tropu

Naukowcy rzucają więcej światła na autyzm

Naukowcy rozpracowują ochronę DNA przed światłem UV

,,Rzeczpospolita": Polscy naukowcy wyprzedzili świat

Pytanie o to w jaki sposób rozchodzi się światło nie daje spokoju wielu naukowcom. Niemieccy i Szwajcarscy naukowcy uchylili rąbek tajemnicy, znajdując sposób na całkowicie optyczne zapalenie światła na chipie. W internetowym wydaniu magazynu Science prezentują formę indukowanej przezroczystości aktywowanej za pomocą sprzężenia ciśnienia promieniowania dwóch trybów: optycznego i mechanicznego. Ich prace, dofinansowane z grantu Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) dla początkujących naukowców oraz z grantu Marie Curie dla najlepszych, mogą przełożyć się na wiele zastosowań w technologiach telekomunikacyjnych i informatyce kwantowej.

Naukowcy z Instytutu Optyki Kwantowej im. Maxa Plancka (MPQ) w Niemczech i z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) w Szwajcarii stwierdzili, że optomechanicznie indukowana przezroczystość może zostać wykorzystana do zmniejszenia prędkości i przechowywania na strukturze półprzewodnikowej impulsów światła przez mikrofabrykowane matryce optomechaniczne.

Zespół pracujący pod kierunkiem profesora Tobiasa J. Kippenberga z EPFL odkrył, że interakcja światła (fotonów) i wibracji mechanicznych (fononów) pomaga kontrolować transmisję wiązki światła poprzez chipowy mikrorezonator optyczny bezpośrednio przez drugą, silniejszą wiązkę światła.

W ramach wcześniejszych badań udała się jedynie interakcja światła laserowego z oparami atomowymi przez "elektromagnetycznie indukowaną przezroczystość" (EIT), co pozwoliło kontrolować sposób poruszania się światła. Mimo pewnych interesujących wyników naukowcy odkryli, że EIT ma wiele wad, w tym ograniczenie do światła o długościach fali odpowiadających naturalnym rezonansom atomów.

Na potrzeby badań niemiecko-szwajcarski zespół oparł swoją zasadę o sprzężenie optomechaniczne fotonów z oscylacjami mechanicznymi wewnątrz mikrorezonatora optycznego. Naukowcy wykorzystali metody nanofabrykacji, aby stworzyć urządzenia optomechaniczne, które potrafią jednocześnie chwytać światło w pułapkę orbitalną i działać jak mechaniczne oscylatory.

Kiedy światło zostaje sprzężone z rezonatorem powstaje ciśnienie promieniowania pojawiające się wraz z siłą wywieraną przez fonony. Pomimo stosowania od dawna tej siły do pułapkowania i schładzania atomów dopiero w ciągu ostatnich pięciu lat naukowcy zaczęli zdawać sobie sprawę z jej potencjału kontrolowania mechanicznych wibracji w mikro i nanoskali. To utorowało drogę do narodzin optomechaniki wnękowej, dziedziny badań, która koncentruje się na unifikowaniu fotoniki oraz mikro- i nanomechaniki.

Zespół odkrył, że siła ciśnienia promieniowania zwiększa się w mikrorezonatorze optycznym i może odkształcać wnękę, skutecznie sprzęgając światło z wibracjami mechanicznymi. Inny laser "kontrolny" również może zostać sprzężony z rezonatorem. Naukowcy odkryli, że dudnienie dwóch laserów wywołuje wibrację oscylatora mechanicznego, co z kolei powstrzymuje sygnał świetlny przed wejściem do rezonatora z powodu optomchanicznego zjawiska interferencji. To doprowadza do powstania okna przezroczystości dla wiązki sygnału.

Dr Schliesser z EPFL i MPQ stwierdza, że "wiemy od ponad dwóch lat o istnieniu tego zjawiska". Stefan Weis, również z obydwu instytucji, jeden z naczelnych autorów artykułu, dodaje: "Kiedy już wiedzieliśmy gdzie szukać, to było właśnie tam."

Zjawisko nazwane przez naukowców "OMIT" (optomechanicznie indukowana przezroczystość) może przynieść światu naukowemu nową i udoskonaloną funkcjonalność fotoniki. Zdaniem zespołu przyszłe osiągnięcia oparte na OMIT mogą pomóc w przekształceniu strumienia fotonów w pobudzenia mechaniczne (fonony) - czyli w stworzeniu optycznych buforów umożliwiających rozszerzone przechowywanie informacji optycznych i korzystanie z hybrydowych systemów kwantowych.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Fundacja im. J. M. Fulbrighta to program amerykański założony z inspiracji senatora USA Jamesa Williama Fulbrighta w 1946 roku. W jego ramach wybitni naukowcy mogą wyjeżdżać na staże na amerykańskie uczelnie, a amerykańscy naukowcy na staże zagraniczne. pełny tekst

Centrum Badań Wschodnich - rozpoczęło swoją działalność 24 stycznia 2008 roku w Olsztynie. Nowa placówka naukowa ma się zajmować m.in. doradzaniem samorządowi województwa w kontaktach polsko-rosyjsko-litewskich. Centrum funkcjonuje przy istniejącym od lat w Olsztynie Ośrodku Badań Naukowych. W skład Rady Programowej Centrum weszli naukowcy z Olsztyna, Warszawy, Wrocławia, Krakowa, a także Wilna. Posiedzenia ścisłego zespołu CBW, w skład którego wchodzą naukowcy i pracownicy samorządu województwa warmińsko-mazurskiego mają się odbywać co tydzień, natomiast Rada Programowa, w zależności od potrzeb, ma się spotykać raz-dwa razy w roku. pełny tekst

The Martians (ang. Marsjanie) tak nazywani byli węgierscy naukowcy pracujący w Los Alamos (USA) nad amerykańskim projektem Manhattan - budową pierwszej bomby atomowej. Grupa ta była interdyscyplinarna, jej członkowie posiadali dyplomy z chemii, biologii, matematyki albo fizyki. W jej skład wchodzili m.in. następujący naukowcy: pełny tekst

Centrum Badań Wschodnich - rozpoczęło swoją działalność 24 stycznia 2008 roku w Olsztynie. Nowa placówka naukowa ma się zajmować m.in. doradzaniem samorządowi województwa w kontaktach polsko-rosyjsko-litewskich. Centrum funkcjonuje przy istniejącym od lat w Olsztynie Ośrodku Badań Naukowych. W skład Rady Programowej Centrum weszli naukowcy z Olsztyna, Warszawy, Wrocławia, Krakowa, a także Wilna. Posiedzenia ścisłego zespołu CBW, w skład którego wchodzą naukowcy i pracownicy samorządu województwa warmińsko-mazurskiego mają się odbywać co tydzień, natomiast Rada Programowa, w zależności od potrzeb, ma się spotykać raz-dwa razy w roku. pełny tekst

Ogniskowa (odległość ogniskowa) odległość pomiędzy ogniskiem układu optycznego a punktem głównym układu optycznego, np. odległość środka soczewki od punktu, w którym skupione zostaną promienie świetlne, które przed przejściem przez soczewkę biegły równolegle do jej osi. Ogniskową można określić zarówno dla soczewek i ich układów, jak i dla zwierciadeł. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".