Все новости

Ученые придумали фотонное устройство для оптоэлектронных систем будущего

В его основе лежат оптические резонаторы на жидких кристаллах

ТАСС, 9 марта. Ученые придумали концепцию фотонного устройства из двух оптических резонаторов на жидких кристаллах. Его можно будет применять в оптоэлектронных устройствах следующего поколения. Результаты исследования опубликовал научный журнал Physical Review B, кратко обо этом пишет пресс-служба Сколковского института науки и технологий.

"Сегодня один из главных трендов в физике – переход от традиционных электронных вычислительных систем к фотонным. Это позволит не только значительно увеличить скорость обработки и передачи информации, но и существенно сократить энергопотребление. Именно поэтому огромный интерес у исследователей вызывают различные типы настраиваемых фотонных архитектур, имитирующих свойства их электронных аналогов", – отметил один из авторов исследования, магистрант Сколковского института науки и технологий Павел Коханчик.

Простейший оптический резонатор состоит из двух расположенных друг напротив друга зеркал. Если человек окажется между двух зеркал, то увидит бесконечное число своих отражений. Если в гораздо меньший по размеру, но чуть более сложный зеркальный резонатор поместить жидкий кристалл, – например, кристалл экрана компьютера и смартфона, эффект окажется еще интереснее. При этом ориентацию молекул жидкого кристалла можно менять, воздействуя на них с помощью электрического тока.

В новой работе исследователи использовали этот эффект. Благодаря этому они смогли не только управлять характеристиками светового излучения внутри резонатора, но и, в некотором смысле, с помощью фотонов "смоделировали" работу привычных электронных устройств. Так, ученые решили проверить, что произойдет, если два оптических резонатора с жидкими кристаллами разместить очень близко – всего в нескольких микрометрах друг от друга.

Исследователи предположили, что у такого двойного микрорезонатора появятся новые свойства, отличные от тех, что присущи отдельному жидкокристаллическому микрорезонатору. Оказавшись запутанными благодаря общему "бассейну" фотонов, резонаторы начинают вести себя подобно двум маятникам. Если маятники находятся на малом расстоянии друг от друга, они начинают двигаться синхронно и с одинаковой частотой.

В результате авторы исследования установили, что в подобном случае у света появляются новые свойства. Как пишет пресс-служба, поскольку эти свойства поддаются тонкой настройке, созданное устройство позволяет имитировать большее количество физических систем как для целей фундаментальных исследований, так и для практических применений.