Впервые создана ловушка для радуги

При помощи несложной стеклянной пластины и линзы удалось выстроить «ловушку для радуги», демонстрирующую в видимом диапазоне частот замерший свет. Открытие, означающее ещё один ход к новым способам хранения информации, совершили эксперты университета Таусона под управлением Веры Смоляниновой (Vera Smolyaninova).

Мысль опыта заключалась в применении отрицательного показателя преломления метаматериалов – попросту говоря, по мере того как волновод сужается, втиснутый в него свет останавливается, не в состоянии состояться в отверстие, меньшее, чем протяженность световой волны.

В итоге свет останавливается всецело, и это именуется эффектом «пойманной радуги» (trapped rainbow). Ранее подобные трюки оставались только на бумаге, не смотря на то, что теоретические выкладки подтверждали возможность их совершить.

В показанном командой Смоляниновой опыте свойства метаматериала были сымитированы следующим образом: двояковыпуклую линзу диаметром 4,5 миллиметра поместили на плоское стекло стороной, которую предварительно покрыли золотой наноплёнкой толщиной 30 нм. На само стекло кроме этого была нанесена подобная плёнка слоем толщиной в 70 нм.

Воздушный зазор между этими поверхностями от края к центру сократился практически до нуля и был использован в качестве волновода, обрисовываемого моделью адиабатической кривой.

Учёные отправили световой пучок, образованный двумя лазерами – гелий-неоновым (с диапазоном 633 нм) и многоволновым ионно-аргонным (от 457 до 514 нм) в открытый финиш волновода. Как и предполагалось, они взяли картину застывшей радуги в указанных частотах спектра.

Впервые создана ловушка для радуги

(A) модель «радуголовки» в разрезе. Расстояние между плоским стеклом и поверхностью линзы, на которое её положили, формирует адиабатически изменяющийся волновод; (B) ловушка в действии; (C) захваченная радуга в прицеле оптического микроскопа (фото Vera Smolyaninova/Towson University).

При взоре сверху под микроскопом эффект наблюдался как серия цветных колец, сначала красных и медлено перетекающих в зелёные, причём свет просачивался через золотое нанопокрытие. Более подробное описание опыта возможно прочесть тут (PDF-документ).

Пойманная радуга – ещё одна маленькая победа экспериментаторов на поле замедления света (slow light), показывающая, что уже весьма не так долго осталось ждать вместо отдельных электронов для хранения информации будет всё активнее эксплуатироваться световой спектр. Это разрешит, например, в тысячи раз расширить скорость оптических сетей.

Совсем сравнительно не так давно учёные определили новые возможности того, где может пройти свет, вынудили луч изгибаться без чьей-либо помощи и вывели метаматериалы в видимую область спектра.

Мультфильм ЛИЛИФИ Ловушка для Радуги


Читать также:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: