Valoa vangiten ja suunnaten

23.08.2019

Stanford-vangittu-valo-vaihtaa-varia-300-t.jpgStanfordin tutkijoiden suunnitelman laattarakenteen reiät on järjestetty ja kokoa muuttaen järjestetty kahden valon aallonpituuden hallitsemiseksi.

Resepti mikroskooppisen kiderakenteen luomiseksi, johon mahtuu kaksi valon aallonpituutta kerralla, on askel kohti nopeampaa televiestintää ja kvanttitietokonetta.

Jo pitkään Stanfordin tutkijatohtori Momchil Minkovin tutkimuksissa epälineaarisen optiikan parissa ovat olleet laitteet, jotka vaihtavat valoa väreistä toiseen - prosessi, joka on tärkeä monille tietoliikenne-, laskenta- ja laserpohjaisissa laitteissa sekä tieteen tekniikoissa.

Mutta Minkov halusi mikroskooppisen laitteen, joka myös vangitsee valon molemmat värit, monimutkainen ominaisuus, joka voisi huomattavasti parantaa tällaisen valoa muuttavan prosessin tehokkuutta.

Hän yritti ratkaista ongelmaa pitkään ja monet kollegat yllyttivät häntä, toteamalla ajatuksen olevan mahdoton.

Osoittaakseen, että lähes mahdoton oli kuitenkin mahdollista professorit Minkov ja Shanhui Fan kehittivät kaksoisresonoivan fotonisen kidelaattaontelon mallin, jolla on korkea modaalinen peittokerroin epälineaariselle taajuuden muuntamiselle.

Työ julkaistiin Optica -lehdessä ja nyt he aloittelevat rakentamaan tätä teoretisoitua rakennettaan kokeelliseen testaukseen.

"Eri metodit kunkin valon hallitsemiseksi osoittautui helpommaksi kuin yhden mekanismin käyttäminen molemmille taajuuksille ja tietyssä mielessä se on täysin erilainen kuin mitä ihmiset ajattelivat tarvitsevansa toteuttaakseen tällaisen ominaisuuden", Fan toteaa yliopistonsa tiedotteessa.

Illinoisin yliopiston insinöörit ovat puolestaan löytäneet tavan uudelleen suunnata takaisinsiroavia valoaaltoja energianhävikin vähentämiseksi optisen tiedonsiirron aikana.

Tutkimuksessa tutkijat hyödynsivät valon ja ääniaaltojen välistä vuorovaikutusta materiaalivirheiden tuottamien valonsironnan vaimentamiseksi - mikä voisi johtaa parempaan kuituoptiseen viestintään.

Muutama aikaisempi tutkimus on osoittanut, että epätoivotut takaisinsironnat voidaan vaimentaa materiaaleissa, joilla on tietyt magneettiset ominaisuudet.

Tästä edelleen ideoiden professori Gaurav Bahl ja jatko-opiskelija Seunghwi Kim käyttivät valon vuorovaikutusta ääniaaltojen kanssa takaisinsironnan ohjaamiseksi.

He todistivat sen piidioksidista valmistetulla pallomaisella mikroresonaattorilla ja lasersäteillä kytkeien valon ja äänen vuorovaikutuksen vain taaksepäin, estäen näin valon sironnan taaksepäin.

Takaisinsironta on vain yksi suunta koska osa valosta edelleen siroaa sivusuuntaan, joihin tutkijoilla ei ole hallintaa, Bahl toetaa. ”Edistys on siis tässä vaiheessa varsin hienovaraista ja hyödyllistä vain kapealla kaistaleveydellä.

Tutkijoiden seuraava askel on osoittaa tämä ilmiö kuituoptisessa kaapelissa. He toivovat myös, että muut tutkijat paneutuvat tähän ilmiöön optisissa järjestelmissä tekniikan edistämiseksi edelleen.

Aiheista aiemmin:

Synteettinen magnetismi ohjailee valoa

Valon ansoittaminen kolmiulotteisesti

13.09.2019Tehokkaampaa sähköpolttoaineiden tuotantoa
12.09.2019Ensimmäinen monimutkainen kvanttiteleportaatio
11.09.2019Energian talteenottoa piipiiriltä
10.09.2019Uudenlainen pinnoite litium-metalli akuille
09.09.2019Uusi eristetekniikka pienemmille siruille
06.09.2019Hiilinanoputkia ja grafeenia
05.09.2019Nikkelioksidistako suprajohde?
04.09.2019Metamateriaaleja ja magnoniikkaa
03.09.2019Gallium-oksidi tehotransistoreita ennätysarvoilla
02.09.2019Muutos magneetissa itsessään
30.08.2019Transistori pellavalangasta
29.08.2019Robotti ottaa ajotarkkuuden hallintaansa
28.08.2019Enemmän irti MEMS-tekniikasta
27.08.2019Ensimmäinen havainto eksitonisesta eristeestä
26.08.2019Opto-elektroninen siru jäljittelee hermosoluja
23.08.2019Valoa vangiten ja suunnaten
22.08.2019Navigoi ja paikallista kuin pöllö
21.08.2019Uusia puolijohteita tehoelektroniikkaan
20.08.2019Biohajoavia mikroresonaattoreita
19.08.2019Uutta tekniikkaa aurinkosähkölle
16.08.2019E-tekstiilejä ja metamateriaaleja
15.08.2019Valoa nanopiireille
14.08.2019Tehokkaampia kvanttiantureita
13.08.2019Tsunami mikropiirillä
12.08.2019Tekniikkaa kuudennen sukupolven verkoille
09.08.2019Kvanttimikrofonista kvanttitietokoneeseen
08.08.2019Paksummat OLEDit parantavat näyttötekniikkaa
07.08.2019Älylasi, joka ei tarvitse sähköä
06.08.2019Sähköä ruosteen avulla
05.08.2019Erittäin ohuita transistoreita
01.08.2019Spinvirta välittää käyttövoimaa
26.07.2019Dramaattista lisäystä aurinkokennoihin
19.07.2019Luminenssilamput kehittyvät
12.07.2019Atomista audiotallennusta
04.07.2019Valosähköisiä nanoputkia
03.07.2019Informaation teleporttausta timantissa
02.07.2019Orgaanisia katodeja tehokkaille akuille
28.06.2019Spintroniikkaa ja muistitekniikkaa
27.06.2019Edistysaskeleita kvanttitietotekniikalle
26.06.2019Oksidimateriaalit kaupallistuvat
25.06.2019Lasertekniikalla grafeenia hyötykäyttöön
24.06.2019Ionitekniikkaa kondensaattoreihin
20.06.2019Tehokkaampia tehopiiritekniikoita
19.06.2019Uutta tekniikkaa 2D-materiaalin venytyksellä
18.06.2019Bioparisto IoDT-sovelluksille
17.06.2019Uusia ovia nanofotoniikan maailmaan
14.06.2019Biologian avulla sähkö varastoon ja hiili kiertoon
13.06.2019Orgaaniset laserdiodit unelmasta todellisuuteen
12.06.2019Uusia ominaisuuksia elektroniikalle
11.06.2019Uusi laite pakkaa enemmän valokuituun
10.06.2019Tutkijat yrittävät luoda ihmisen kaltaista koneajattelua
07.06.2019Vaihtoehtoja elektroniikan vauhdittamiseen
06.06.2019Hiiliseostus muuttaa puolijohtavaa 2D-materiaalia
05.06.2019Hämähäkin aisteja autonomisille koneille
04.06.2019Elektronin geometria määritelty
03.06.2019Fyysikot löytäneet uudenlaisia spin-aaltoja
30.05.2019Pesunkestävää kangaselektroniikkaa
29.05.2019Uusia ratkaisuja kaoottisille värähtelypiireille
27.05.2019Magneettista oppimista tietojenkäsittelyyn
24.05.2019Auttaa robotteja muistamaan
23.05.2019Ultrapuhdas valmistustapa 2D-transistoreille
22.05.2019Erittäin nopeita magneettisia muisteja
21.05.2019Happea akkujen kehitykseen
20.05.2019Neulanreiät hologrammeja tuottamaan
17.05.2019Lasketaan nopeammin kvasihiukkasilla
16.05.2019Kondensaattoreita tulostamalla
15.05.2019Kvanttitietotekniikkaa grafeenin ja piin avulla
14.05.2019Suurtaajuussiirto tehostuu grafeenilla
13.05.2019Aivomaista tietotekniikkaa
11.05.2019Kvanttitason mittauksia
09.05.2019Tehokkaampia muistimateriaaleja
08.05.2019Lämpösähköä spinien tasolta
07.05.2019Suurin ja nopein optinen kytkinpiiri
06.05.2019Tehokkaita lämpöjohteita nanoelektroniikalle
03.05.2019Monenlaista ledien värien hallintaa
02.05.2019Staattinen negatiivinen kondensaattori
30.04.2019Kompaktia pitkäaaltoista viestintää
29.04.2019Nanoklustereista puolijohteita
26.04.2019Uudenlainen spintransistori
25.04.2019Aurinkoa seuraten
24.04.2019Kvanttimateriaali aivojen kaveriksi
23.04.2019Uusia rakenteita Litium-ioni akuille
18.04.2019Spinaaltoja nanoelektroniikkaan
17.04.2019Huonelämpötilassa toimivia keinotekoisia atomeja
16.04.2019Uusi ihmemateriaali: yksittäisiä 2D-fosforeeninauhoja
15.04.2019Eksoottisia kvanttivaikutuksia
12.04.2019Fononeja suunnaten ja laseroiden
11.04.2019Kuparipohjainen vaihtoehto kullalle
09.04.2019Vanhassa vara parempi
08.04.2019Mainostilan esittely
08.04.2019Tehokkaita ledejä nanolangasta
05.04.2019Nanogeneraattori kankaalle 3D-tulostuksella
03.04.2019Topologiaa valoaalloille
02.04.2019Kolme mittausta yhdellä selluanturilla
01.04.2019Monipuolisia orgaanisia transistoreita
29.03.2019Kvanttisimulointia valolla
28.03.2019Sähköä syöviä mikrobeja
27.03.2019Proteiini tarjoaa vaihtoehtoja ionijohteille
26.03.2019Metamateriaali ratkoo yhtälöitä
25.03.2019Molekyylimoottorit toimivat yhdessä

Näytä lisää »