Ученые открыли новые способы сдвигать и изгибать свет

Результаты последних исследований в области фотоники Национальной физической лаборатории могут открыть двери для новых квантовых технологий и телекоммуникационных систем.

403 0 0

отправить по e-mail

Ученые открыли новые способы сдвигать и изгибать свет

Исследователи из Национальной физической лаборатории (NPL) выявили необычные свойства света, которые могут привести к совершенно новым электронным устройствам и приложениям. Свет широко используется в электронике для телекоммуникаций и вычислительной техники. Оптические волокна являются лишь одним из распространенных примеров того, как свет используется для облегчения телефонных звонков и подключения к Интернету по всему миру.

Как отмечается в Physical Review Letters, исследователи NPL изучили, как можно управлять светом в оптическом кольцевом резонаторе – крошечном устройстве, которое может хранить чрезвычайно высокие интенсивности света.

Первое в своем роде исследование использует оптические кольцевые резонаторы для выявления взаимодействия двух типов спонтанного нарушения симметрии. Анализируя, как изменяется время между световыми импульсами и как поляризован свет, команда смогла открыть новые способы управления светом.

Например, обычно свет подчиняется так называемой «симметрии обращения времени», что означает, что, если время обратное, свет должен вернуться к своему источнику. Однако, как показывают эти исследования, при высоких интенсивностях света эта симметрия нарушается в оптических кольцевых резонаторах.

В качестве потенциального применения это можно использовать для объединения и перегруппировки оптических импульсов, например, в телекоммуникационных сетях.
Исследования также показали, что свет может самопроизвольно изменять свою поляризацию в кольцевых резонаторах. Это, как если бы гитарная струна была первоначально сорвана в вертикальном направлении, но внезапно начала вибрировать по часовой стрелке, либо против нее.

Это не только улучшило понимание учеными нелинейной динамики в фотонике, помогая направлять разработку более совершенных оптических кольцевых резонаторов для будущих применений (например, в атомных часах для точного учета времени), но и поможет ученым лучше понять, как мы можем управлять светом в фотонных схемах в сенсорах и квантовых технологиях.

«Оптика стала важной частью наших телекоммуникационных сетей и вычислительных систем. Понимание того, как мы можем манипулировать светом в фотонных цепях, поможет открыть целый ряд новых технологии, в том числе улучшенные датчики и новые квантовые возможности, которые будут становиться все более важными в нашей повседневной жизни», – Паскаль Дель Хей, старший научный сотрудник Национальной физической лаборатории

Фото: CC0 Public Domain