Ученые Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН создали фотонную структуру, которая позволяет менять траекторию света с помощью электрического поля. Разработка открывает путь к перестраиваемым оптическим линиям связи и высокоточным датчикам, устойчивым к дефектам. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе КНЦ СО РАН.
Фотонные топологические изоляторы — особый класс оптических структур для управления движением света внутри устройства; их разрабатывают для линий связи, датчиков и фотонных микросхем, где свет используют вместо электрических сигналов. Проблема в том, что в большинстве таких структур маршрут света задается еще при изготовлении и потом не меняется: чтобы перенаправить поток, нужно менять геометрию устройства или длину волны излучения.
Исследователи КНЦ СО РАН предложили решение — встроить в структуру активный элемент на основе холестерического жидкого кристалла, в котором молекулы образуют спиральную структуру. Такой слой работает как электрически управляемый переключатель: под действием напряжения он направляет свет либо по прямой, либо в обход.
За основу взяли разработанный ранее мозаичный изолятор из одинаковых стеклянных призматических резонаторов, в которых свет распространяется за счет многократного внутреннего отражения. Испытания подтвердили, что свет можно переключать между траекториями напряжением, не перестраивая саму структуру, а время отклика составляет несколько десятков миллисекунд.
Еще одно важное свойство — возможность электрически «изолировать» отдельный дефектный резонатор, сохранив работоспособность всей структуры даже при локальных повреждениях. По словам сотрудника института Петра Кима, использование жидкого кристалла снимает прежнее ограничение и позволяет проектировать надежные и перестраиваемые компоненты для оптической связи и датчиков.
Ранее геофизики придумали, как безошибочно разоблачать подделки древностей.