Российские исследователи установили фотонный кристалл в микрорезонатор. Он не позволил свету «вытекать» через зеркала устройства. Теперь микрорезонатор дольше сохраняет солнечную энергию и может использоваться в квантовых процессорах. Исследование опубликовано в журнале Applied Physics Letters.
Микрорезонатор помогает накапливать световую энергию. Это устройство компактно, работает быстро и использует мало энергии. Микрорезонатор может применяться для высокоскоростной передачи информации и в квантовых процессорах. Все зависит от его добротности — числа колебаний, которое совершает световая волна в микрорезонаторе. Чем дольше удерживается свет, тем больше добротность и эффективнее само устройство.
Однако добротность может уменьшаться двумя способами. Во-первых, вещество, из которого состоит микрорезонатор, может поглощать свет. Во-вторых, свет сам может вытекать из зеркал, которые «ловят» его. Если добротность уменьшается, то ее уже не восстановить.
Чтобы управлять этим показателем, ученые решили поработать над зеркалами устройства. В качестве одного из них исследователи положили полупрозрачный слой золота, который поглощает как прошедший, так и отраженный свет. Однако полость между зеркалами еще оставалась. В нее ученые залили жидкий фотонный кристалл, состоящий из повторяющихся слоев диэлектриков. Это вещества, которые не могут самостоятельно проводить электрический ток.
Исследователи нагрели фотонный кристалл и приложили к нему внешнее напряжение. За счет этого он менял свои оптические свойства и не пропускал свет, вытекающий из устройства.
Так ученые научились управлять добротностью микрорезонатора. С помощью фотонного кристалла он дольше сохраняет свет и работает на его основе.
«Предложенный нами микрорезонатор с управляемой добротностью может быть использован при создании энергоэффективных устройств фотоники, например микролазеров, совершенных поглотителей света и сенсоров», — подытожил Павел Панкин, участник исследования из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН».
Автор: Ксения Земскова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
