Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» создали металл-диэлектрический оптический микрорезонатор с управляемой добротностью — ключевым параметром, определяющим возможности применения устройства. Научно-исследовательские работы выполнены в рамках одного из приоритетных направлений деятельности НОЦ «Енисейская Сибирь» – новые промышленные технологии.
Оптический микрорезонатор – это ловушка для света в виде крохотного утолщения оптоволокна. Микрорезонаторы позволяют накапливать световую энергию, обладая при этом уникальными свойствами: компактностью, быстродействием и малым энергопотреблением. Такие устройства имеют большой потенциал для применения
в высокоскоростных системах передачи данных, квантовых процессорах, высокочувствительных сенсорных системах и т.д.
«Мы разработали микрорезонатор, который состоит из фотонного кристалла и полупрозрачного слоя золота. Зеркала из фотонных кристаллов имеют материальные потери меньше, чем металлические, что влияет на основную характеристику микрорезонатора – добротность. Добротность микрорезонатора тем больше, чем больше времени в нём удерживается свет», – рассказал один из авторов работы, инженер Красноярского научного центра СО РАН Гавриил Романенко.
Устройства с более высокой добротностью могут сохранять энергию в течение более длительного времени и выполнять свои задачи более эффективно. Новая конструкция микрорезонатора с фотонным кристаллом позволила обеспечить управление добротностью, которая в обычных резонаторах не может быть изменена
в процессе их использования. Максимальное значение добротности в процессе использования микрорезонатора изменялось в два раза.
«Предложенный нами микрорезонатор с управляемой добротностью может быть использован при создании энергоэффективных устройств фотоники, например, микролазеров, совершенных поглотителей света и сенсоров», — заключил научный сотрудник Института физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, кандидат физико-математических наук Павел Панкин.
Отметим, что в научно-исследовательской работе также принимали участие научные сотрудники Сибирского федерального университета, Университета Решетнева, АО НПП «Радиосвязь», ООО «НПК «Спецтехнаука» и Национального университета Цинь Хуа (Тайвань).
Фото на обложке: пресс-служба Красноярского научного центра СО РАН