Ультрафиолетовый лазер российских ученых ускорит интернет
Российские физики разработали дешевый наноматериал, позволяющий превращать свет инфракрасного лазера в ультрафиолет, что ускорит работу компьютерных сетей и позволит ученым следить за движением отдельных молекул и атомов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nanoscale.
"Используя сверхкороткие лазерные импульсы для передачи информации, мы сможем значительно уплотнить и ускорить ее поток. К тому же, такие метаповерхности можно внедрить в оптический чип и с их помощью переключать частоту излучения. Это позволит разделять потоки данных и параллельно производить большие объемы вычислений", - рассказывает Антон Цыпкин из университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова передает пресс-служба вуза.
Ультрафиолетовое излучение обладает рядом интересных свойств, позволяющих использовать ультрафиолет для ускорения химических реакций, печати микросхем, сверхчеткой микроскопии и ряда других научных и промышленных задач. За последние годы физики и инженеры создали десятки видов ультрафиолетовых лазеров и источников света в надежде создать световые компьютеры и системы передачи данных на их основе.
Тем не менее, этого пока не произошло в том числе и из-за того, что их интеграция в микросхемы затруднена по той причине, что очень небольшое число "твердых" материалов может вырабатывать ультрафиолет сам по себе. Еще меньшее число материалов может вырабатывать ультрафиолет, не тратя при этом гигантское количество энергии.
Цыпкин и его коллеги нашли решение этой проблеме, научившись преобразовать другой, более удобный вид излучения - свет обычного инфракрасного лазера - в сверхкороткие лазерные пучки ультрафиолета.
Эту задачу они решили, создав нанопленку из кремния, покрытую множеством выступов и ямок, особым образом взаимодействующих со светом. Эти выступы, как объясняют ученые, "нарисованы" на поверхности пленки таким образом, что они поглощают импульсы лазера на определенной длине волны, и переизлучают их в форме очень коротких ультрафиолетовых вспышек, длящихся около фемтосекунды (10 в минус 15 степени секунды).
Как подчеркивают исследователи, такая конструкция может вырабатывать не только "обычный" ультрафиолет, который могут видеть птицы и некоторые насекомые, но и "глубокую" разновидность этого свечения, имеющую массу медицинских и научных применений.
Другие источники ультрафиолетового излучения вырабатывают более яркие пучки ультрафиолета и обладают более высоким КПД, но при этом пленка, созданная Цыпкиным и его коллегами, формирует более "кучное" и плотное излучение, для вырабатывания которого обычно используются громоздкие и дорогостоящие системы. Поэтому, как считают петербургские ученые, их изобретение найдет свое место в телекоммуникационных технологиях и в науке.
