Magyar kutatók új eszközével érhet célba a fényalapú áramkörök fejlesztése
A Grazi Műszaki Egyetem, a Wigner Fizikai Kutatóközpont és az ELI-ALPS Lézeres Kutatóintézet munkatársai olyan új nanooptikai eszközt fejlesztettek ki, amely képes ultragyors optikai jelek nanométeres felületi struktúrák mentén történő továbbítására – olvasható a Magyar Kutatási Hálózat (HUN-REN) közleményében.
A Nano Letters folyóiratban publikált tanulmányban részletezett kutatási eredmény azért ígéretes, mert a fény „elektromágneses tere nagyságrendekkel gyorsabban változik, mint a leggyorsabb mikroelektronikai kapcsolók kapcsolási sebessége”. Ugyanakkor a hagyományos fotonikai eszközök, mint például az optikai szálak, a fényelhajlás miatt korlátozottan miniatürizálhatók.
A most kifejlesztett nanooptikai elven működő hullámvezető egyesíti a gyorsaságot és a miniatürizálhatóságot. „Az új eszköz működésének lényege, hogy egy nanométeres mérettartományba eső fémstruktúrában annak ultrarövid lézerfelvillanásokkal történő megvilágítása esetében a fém elektronjai a fény elektromágneses terének megfelelő gyorsaságú rezgésre kényszeríthetők. Ez a rezgés azután a fémfelület mentén hullámként tud tovább terjedni, éppen úgy, mint a vízhullámok egy tavon. Nagy kihívást jelent azonban, hogy az ultrarövid lézerfelvillanás időbeli hosszát a fémfelületi elektromágneses hullám is megőrizze”.
Az osztrák és magyar kutatóknak most egy ennek az elvárásnak is megfelelő fémszerkezetet sikerült megtervezniük és elkészíteniük, amelyen ki tudták mutatni a valaha mért legrövidebb plazmonhullámot.
A Wigner Fizikai Kutatóközpont Ultragyors Nanooptika Lendület Kutatócsoportját vezető Dombi Péter szerint fejlesztésük „nagy előrelépés az ultragyors nanooptikai áramköri elemek fejlesztésében, ugyanis a fémfelületen terjedő jel megőrizte a 10 femtoszekundum alatti időbeli hosszat, ami 0,1 petahertz körüli kapcsolási gyorsaságot tesz lehetővé. A plazmonikai elvnek köszönhetően az átvitt optikai jel pedig akár nanométeres mérettartományokba is koncentrálható”.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: