Создано «волшебное» мета-зеркало, удваивающее частоту падающего на него света

Тип статьи:
Публикация

Исследовательская группа, состоящая из ученых Техасского университета в Остине и Технического университета Мюнхена, разработала тонкопленочный метаматериал, обладающий нелинейными оптическими свойствами. При этом, нелинейность оптических свойств метаматериала проявляется в тысячи раз сильнее нелинейности обычных материалов, также обладающих подобными свойствами. И в качестве демонстрации своих возможностей в этой области ученые создали зеркало, толщиной всего в 400 нм, отражающее свет, частота которого ровно в два раза выше частоты света, падающего на поверхность этого зеркала.

Нелинейные зеркала подобного рода уже создавались на базе обычных материалов с нелинейными оптическими характеристиками. Но, с учетом интенсивности падающего света и толщины структуры зеркала, зеркало на основе нелинейного метаматериала производит приблизительно в миллион раз больше фотонов с удвоенной частотой, нежели нелинейные зеркала из обычных материалов. Созданное в качестве демонстрации нелинейное зеркало рассчитано на преобразование волн длиной 8 мкм в волны, длиной 4 мкм. Однако, размеры структуры зеркала и резонаторов на его поверхности могут быть рассчитаны так, что зеркало будет эффективно работать и с волнами другой длины, от почти инфракрасного света до излучения терагерцового диапазона.

Результаты исследований открывают путь к разработке новых сверхтонких оптических элементов, обладающих ярко выраженными нелинейными оптическими характеристиками. Такие элементы могут стать основой преобразователей частоты и других оптических устройств, используемых в химическом анализе, в области квантовых вычислений, в медицине и во множестве других областей.

16.09.2015

Комментарии

Нет комментариев. Ваш будет первым!