Разработана новая технология создания фотонных цепей

Д-р Франческа Интонти (Francesca Intonti) и ее коллеги создали фотонную цепь, состоящую из нескольких оптических элементов, внутри фотонного кристалла, заполнив его поры жидкостью с заданным коэффициентом преломления, сообщает PhysOrg. Периодическое распределение коэффициента преломления внутри кристалла приводит к появлению запрещенной зоны — области частот, при которых свет не может распространяться через кристалл.

Используя жидкость с большим коэффициентом преломления (в эксперименте использовалась вода, подкрашенная органическим красителем Rhodamine 6G), ученым удалось создать разрешенное состояние внутри запрещенной зоны.

Количество жидкости, которое необходимо поместить в каждую пору фотонного кристалла, составляет одну тысячную объема капли струйного принтера. Для работы ученые использовали микроинфильтрационную систему, которая обычно используется для введения жидкостей в живые клетки. Система была снабжена оптическим микроскопом, благодаря чему ученые смогли локально изменять коэффициент преломления кристалла с точностью 0,1 мкм.

Чтобы жидкость легче заполняла крошечные поры диаметром всего 200–600 нм, ученые покрывали стенки пор гидрофильным веществом — оксидом кремния. Когда жидкость заполняла поры, оксид кремния растворялся благодаря специальным химическим веществам, добавленным в жидкость. Это позволяло при необходимости легко удалять жидкость.

Предполагается, что с помощью новой технологии можно создавать различные оптические приборы — например, волноводы. Ученые также полагают, что, заполняя поры фотонного кристалла жидкостью, изменяющей коэффициент преломления под воздействием определенных внешних факторов, удастся разработать и сверхчувствительные датчики.