Timantti optisten piirien rakennemateriaalina

Karlsruhen teknologiainstituutin (KIT) tutkijat ovat alan ensimmäisinä käyttäneet monikiteistä timanttia optisten piirien valmistukseen. Tähän mennessä, vastaavaat optiset piirit on valmistettu erittäin puhtaista yksikiteisistä timanttialustoista.

Timantti on laajasti optisesti läpinäkyvä eri ​​aallonpituuksille, mistä johtuen sitä voidaan käyttää optomekaanisten rakenteiden sovelluksiin esimerkiksi anturiteknologiassa ja fluoresenssin kuvantamisessa tai uudenlaisissa optisissa biologisissa mittausmenetelmissä.

Vaikka monikiteisen timantin kiderakenteet ovat epäsäännöllisiä, se on vankka ja siten helpommin käsiteltävissä huomattavasti suurempina aloina kuin yksikiteinen materiaali. Monikiteinen timantti kuljettaa fotoneja lähes yhtä tehokkaasti kuin yksikiteinen ja sopii teolliseen käyttöön.

Optomekaniikka yhdistää integroitua optiikkaa mekaanisten elementtien kanssa. Tutkimustyössään KIT:n Wolfram Pernice ja hänen ryhmänsä rakensivat nanomekaanisen resonaattorin optomekaaniseen piiriin. Resonaattori perustuu kuvassa näkyvään kahteen rinnakkaiseen vapaaliikkeiseen aaltoputkeen.

Nanomekaaniset resonaattorit ovat nykypäivän herkimpiä antureita ja niitä käytetään monenlaisissa tarkkuusmittauksissa. Tässä tapauksessa, resonaattorin antaessa optisten voimien tuottaman vasteen, syntyneet optiset signaalit ovat siirrettävissä suoraan optiselle piirille.

Piiri toteutettiin monikiteiselle timanttiohutkalvolle, joka valmistettiin kemiallisella kaasupinnoituksella kiekkotasoiseksi substraatiksi.