Красноярские учёные разработали оптический микрорезонатор с регулируемой добротностью

11.05.2023 Пресс-служба ФИЦ КНЦ СО РАН 1
Фото: Пресс-служба ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярские ученые создали новый оптический микрорезонатор с управляемой добротностью. Благодаря этому качеству эффективность устройства повышается, что позволяет производить на его основе энергоэффективные микролазеры, сенсоры и поглотители.

Электронные устройства и устройства фотоники схожи по принципу действия: в первых перемещаются заряженные частицы (электронов), во вторых — частицы света (фотоны). Микрорезонаторы позволяют запирать свет в малой области пространства, за счет чего увеличивается интенсивность света на определенных частотах. Они широко используются в оптоэлектронике и связи, в частности для создания оптических часов и датчиков, в квантовых вычислениях.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» вместе с коллегами из Сибирского федерального университета разработали экспериментальную модель микрорезонатора. Его уникальность — в настраиваемой добротности. Высокая добротность позволяет микрорезонатору лучше сохранять энергию и выполнять свои функции, поэтому исследования часто направлены на ее увеличение и оптимизацию.

«Одной из важных характеристик микрорезонатора является добротность. Добротность — это показатель того, сколько энергии теряется за один проход света между зеркалами. Мы спроектировали систему таким образом, чтобы в ней могло реализоваться связанное состояние в континууме. Связанное состояние в континууме — это запертая в микрорезонаторе световая волна с добротностью, ограниченной только поглощением света в веществе микрорезонатора. Если менять параметры микрорезонатора, настроенного на связанное состояние в континууме, можно эффективно управлять его добротностью», — прокомментировал Алексей Краснов, лаборант Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН.

фотонные кристаллы.jpg

Микрорезонатор с регулируемой добротностью представляет собой два одномерных фотонных кристалла, между ними находится слой жидкого кристалла. Фотонный кристалл состоит из множества тонких слоев разных материалов и эффективно отражает падающий на него свет.

«Слой жидкого кристалла, помещенный в микрорезонатор, чувствителен к электрическому напряжению, приложенному к нему. Это свойство уже долгое время используется для создания ЖК-дисплеев. Мы впервые использовали чувствительность жидкого кристалла, помещенного в микрорезонатор, для электрического управления его добротностью. Предложенный нами микрорезонатор с управляемой добротностью может быть использован при создании энергоэффективных устройств фотоники», — отметил кандидат физико-математических наук научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН Павел Панкин.

Новый разработанный микрорезонатор может быть эффективен при создании низкопороговых микролазеров на красителях, совершенных поглотителей света и биофотонных сенсоров.

Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда (проект № 22-22-00687).

9:00 Новости 12+
9:07 «Стальная дивизия. Традиции отцов - в строю поколений». Документальный фильм 16+
9:35 Тележурнал «Москва - лучший город Земли» 12+
10:00 Новости 12+

Получайте лучшие новости от Большой Азии

Подпишитесь на рассылку последних новостей.

Абхазия Азербайджан Армения Афганистан Бангладеш Бахрейн Бруней Бутан Восточный Тимор Вьетнам Грузия Израиль Индия Индонезия Иордания Ирак Иран Йемен Казахстан Камбоджа Катар Кипр Киргизия Китай КНДР Кувейт Лаос Ливан Малайзия Мальдивские Острова Монголия Мьянма Непал ОАЭ Оман Пакистан Палестина Республика Корея Россия Саудовская Аравия Сингапур Сирия Таджикистан Таиланд Туркменистан Турция Узбекистан Филиппины Шри-Ланка Южная Осетия Япония