Enemmän värejä fotoniikkaan

Uudet ultraohuet optiset ontelot mahdollistavat samanaikaisien värien tuottamisen elektronisella sirulla.

Useiden värien tai aallonpituuksien käyttäminen elektronisella sirulla samanaikaisesti merkitsisi useiden informaatiokanavien samanaikaista hyödyntämistä, laajentaen paitsi nykypäivän elektroniikan kaistanleveyttä myös nopeasti kehittyvää nanofotoniikkaa.

Kun tutkijainsinöörit kehittävät ratkaisuja korvata elektroniikka lopullisesti fotoniikalla, Purdue Universityn johtama ryhmä on yksinkertaistanut valmistusprosessia, joka mahdollistaa useiden aallonpituuksien käytön samanaikaisesti elektronisella sirulla yksittäisen värin sijasta.

Tutkijat kiinnittivät huomiota myös toiseen kysymykseen siirryttäessä elektroniikasta nanofotoniikkaan: laserien on oltava pienempiä, jotta ne sopisivat sirulle.

"Laser on tyypillisesti monokromaattinen laite, joten on haaste saada laser viritettäväksi tai polykromaattiseksi", toteaa Purdue Universityn apulaisprofessori Alexander Kildishev. "Lisäksi on valtava haaste tehdä joukko nanolasereita sirulle tuottamaan useita värejä samanaikaisesti."

Tämä edellyttää laserin "optisen ontelon" pienentämistä. Nyt Purduen, Stanfordin ja Marylandin yliopiston tutkijat sulauttivat hopeisien nanonauhojen "metapintoja" - keinotekoisia materiaaleja, jotka ovat ohuempia kuin valoaallot – nanokaviteetteihin, jolloin lasereista tulee äärimmäisen ohuita.

Tällä hetkellä tarvitaan jokaisen aallonpituuden osalta eri paksuinen optinen ontelo. Upottamalla hopeisten nanonauhojen metapinta nanokaviteettiin, tutkijat saivat tasaisen paksuuden tuottamaan kaikki halutut aallonpituudet.

"Sen sijaan, että säädettäisiin optisen ontelon paksuutta jokaiselle yksittäiselle aallonpituudelle, me vain säädämme metapintanauhojen leveyttä", Kildishev toteaa yliopistonsa tiedotteessa.