Новий лазер на основі незвичайного явища фізики міг би покращити телекомунікації та обчислювальну техніку

Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго показали перший в світі лазер на основі нетрадиційного явища хвильової фізики, так звані «зв'язані стани в континуумі». Технологія може прискорити розвиток поверхневих лазерів, що робить їх більш компактними і енергоефективними для зв'язку і обчислювальних систем. Нові BIC лазери також можуть бути розроблені в якості потужних лазерів для промислових і оборонних застосувань.

Наприклад, BIC лазери можуть бути легко налаштовані, щоб випромінювати пучки різних довжин хвиль, що є корисною функцією для медичних лазерів, орієнтованих точно на ракові клітини без пошкодження нормальної тканини. BIC лазери також можуть бути зроблені, щоб випромінювати пучки спеціально сконструйованих форм (спіраль, пончик або колоколообразной кривої) – так звані векторні промені - які могли б поліпшити комп'ютери і оптичні системи зв'язку, які можуть нести до 10 разів більше інформації, ніж існуючі.

Зв'язані стани в континуумі (BIC) - це явища, які були передбачені з 1929 року. BIC - це хвилі, які залишаються абсолютно тісно пов'язаними у відкритій системі.

У попередньому дослідженні, Канте і його команда продемонстрували, що на надвисоких частотах BIC можна використовувати для ефективної пастки і зберігати світло, щоб включити сильну взаємодію світла і речовини. Тепер вони приборкують BIC для демонстрації нових типів лазерів. Команда опублікувала роботу 12 січня.

Створення лазера BIC. Лазер BIC в даній роботі будується з тонкої напівпровідникової мембрани, виготовленої з індію, галію, миш'яку і фосфору. Мембрана структурована у вигляді масиву нанорозмірних циліндрів, зважених в повітрі. Циліндри з'єднані між собою мережею опорних мостів, які забезпечують механічну стійкість пристрою.

Шляхом подачі живлення через мембрану за допомогою лазерного променя високої частоти, дослідники змусили BIC систему випускати свій власний лазерний промінь більш низької частоти.