Создан фемтосекундный оптический затвор

Исследование, проведенное в университете им. Вандербильта (шт. Теннеси, США) совместно с университетом г. Констанц (Германия), использует т.н. когерентный контроль, при котором излучение лазера или другого источника когерентного света воздействует на атомные, молекулярные или оптические системы.

Авторы статьи, опубликованной в журнале Physical Review Letters, использовали лазерное облучение для изменения оптических свойств тонкой пленки диоксида ванадия - уникального материала, являющегося прозрачным полупроводником до температуры 68 градусов Цельсия и переходящего в металлическое состояние с характерной для металлов отражающей способностью при дальнейшем росте температуры.

Это свойство диоксида ванадия давно привлекало ученых с точки зрения использования для создания оптических затворов. Однако нагрев и остывание пленки не позволяли сделать этот процесс быстрым.

В новом варианте использовали лазерные импульсы продолжительностью 12 фемтосекунд. Оказалось, что столь короткие импульсы способны изменить прозрачное состояние пленки на отражающее, причем это состояние длится не более 100 фемтосекунд, затем пленка снова становится прозрачной.

Одним из важнейших результатов работы явилось то, что переход в отражающее состояние не был вызван ростом температуры - она практически не изменилась. Фазовый переход из полупроводникового состояния в металлическое произошел за счет изменения кристаллической структуры диоксида ванадия при непосредственном поглощении лазерного излучения.

Это открытие найдет применение в различных приложениях в сфере научных исследований, в разработке систем оптических телекоммуникаций и различных оптоэлектронных устройств, сообщает пресс-релиз американского университета.