С помощью простых линз, пластины стекла и золота британским ученым удалось «поймать» радугу. Как передает портал 3Dnews, техника может быть использована для хранения информации в виде света и развития оптических вычислений и телекоммуникаций.
Оптические устройства обещают быть быстродействующими и более эффективными, чем нынешняя электроника, однако сложность представляет необходимость конвертирования сигналов из оптического вида в электрический и обратно. «Замедление» света или локализация в некотором пространстве может разрешить проблему с прямой обработкой электромагнитных волн.
В 2007 году Ортвин Хесс из Университета Сюррея в Гилфорде, Великобритания, вместе с коллегами предложил технологию заключения света в сужающемся волноводе, который является структурой, направляющей излучение по своей длине. В его состав входят метаматериалы. Идея заключается в том, что по мере сужения волновода компоненты света должны поочередно останавливаться во все более узких точках, поскольку никакой компонент не может пройти через открытое пространство, меньшее его длины волны. Таким образом и получается «пойманная радуга».
Многочисленные модели показывают, что подобные «конусообразные» волноводы должны действовать, но до сих пор их изготовление из метаматериалов остается неразрешимой задачей. Однако Вера Смолянинова из Таусонского университета в Балтиморе совместно с другими исследователями использовала выпуклую линзу, чтобы создать требуемую структуру волновода и локализовать радугу.
Ученые покрыли одну из сторон линзы диаметром 4,5 мм золотой пленкой толщиной 30 нм и поместили ее на плоскую стеклянную пластину, также покрытую пленкой из благородного металла, позолоченной стороной вниз.
Если посмотреть на эту систему сбоку, то воздушное пространство между изогнутой поверхностью линзы и пластиной постепенно становится меньше вплоть до нулевой толщины в точке, где линза касается стекла – практически тот же сужающийся волновод. Когда ученые направили в него многоволновое лазерное излучение, внутри сформировалась радуга. Она имела вид серии цветных колец при рассматривании линзы сверху через микроскоп.
Зеленый свет с более короткой длиной волны оказался в точке пространства, слишком узкого для преодоления этим излучением. Красный свет с большей длиной волны был пойман в более широкой части волновода. Между ними расположились остальные цвета. По словам исследователей, тот факт, что столь комплексное явление удалось воспроизвести с помощью очень простой конфигурации, удивителен.
|