Ученые Красноярского научного центра СО РАН создали структуру, которая позволяет изменять траекторию света с помощью электрического поля. Об этом Науке Mail сообщили в пресс-службе центра.
В основе устройства — фотонный топологический изолятор и активный элемент на основе холестерического жидкого кристалла. Такие структуры разрабатывают для систем, где свет заменяет электрические сигналы: в линиях связи, датчиках и фотонных микросхемах.
В большинстве известных фотонных изоляторов траектория света задается на этапе изготовления и не меняется. Для перенаправления потока нужно изменять геометрию или длину волны излучения. Это ограничивает функциональность.
Исследователи решили проблему, встроив в структуру жидкокристаллический слой. Под действием напряжения он направляет свет либо по прямой, либо на обходной путь. Испытания подтвердили: переключение занимает десятки миллисекунд, работает обратимо и без потери качества.
Раньше в таких фотонных топологических изоляторах траектория света была жестко задана геометрией конструкции. Использование жидкого кристалла в качестве управляемого переключателя снимает это ограничение, позволяя изменять маршрут света исключительно электрическим полем. Световой поток обходит дефектные резонаторы, не теряя направленности и интенсивности, что обеспечивает работоспособность устройства даже при локальных нарушениях структуры. Это дает возможность проектировать надежные и перестраиваемые компоненты для систем оптической связи и датчиков
Новая разработка позволяет изолировать отдельные дефектные резонаторы внутри массива, сохраняя работоспособность всей структуры. Это делает устройства устойчивыми к повреждениям. Конструкция проста и масштабируется. Исследование поддержано грантом РНФ и опубликовано в журнале «Известия Российской академии наук».
Ранее Наука Mail писала о том, что запутанные фотоны смогли передать по обычному городскому оптоволокну.