МОСКВА, 22 июля 2016 года. /ТАСС/. Профессор Астонского университета (Англия) Никита Торопов и инженер- исследователь из Университета ИТМО (Россия) Михаил Сумецкий разработали недорогую и практичную технологию изготовления оптических микрорезонаторов с рекордно высокой на сегодняшний день точностью.
Исследование опубликовано в журнале Optics Letters. "Технология не требует вакуумных установок, практически свободна от процессов, связанных с обработкой едкими растворами; она сравнительно недорога. Но самое главное - это шаг к повышению качества передачи и обработки данных, созданию сверхчувствительных измерительных приборов и квантовых компьютеров", - говорится в пресс-релизе.
Оптический микрорезонатор - это ловушка для фотонов в виде крохотного утолщения оптоволокна. Поскольку фотоны нельзя остановить, нужно как-то задержать их поток, чтобы кодировать информацию, для этого и используют цепочки оптических микрорезонаторов. Замедление сигнала происходит благодаря эффекту шепчущей галереи: попадая в резонатор, фотоны отражаются от стенок и закручивается. Благодаря округлой форме резонатора свет может довольно долго отражаться внутри него, и, таким образом, фотоны идут от одного резонатора к другому со значительно меньшей скоростью.
Траекторию света регулируют изменяя формы и размеры резонатора. Учитывая размер микрорезонаторов (меньше десятой доли миллиметра), изменения параметров этого устройства должны быть очень точными, ведь любой дефект на его поверхности внесет хаос в поток фотонов. "Когда свет долго крутится, он начинает интерферировать сам с собой, - рассказывает Михаил Сумецкий. - Если при изготовлении резонаторов допущена погрешность - начинается неразбериха. Отсюда вытекают главное требование к ним: минимальное отклонение в размерах".
Микрорезонаторы, которые сделали ученые из России и Англии, изготовлены настолько точно, что разница их размеров не превышает 0,17 ангстрема. Эта величина примерно втрое меньше диаметра атома водорода и в 100 раз меньше ошибки, допускаемой при изготовлении подобных устройств сегодня.
Для изготовления резонаторов Михаил Сумецкий разработал метод SNAP. По этой технологии лазер отжигает волокно, снимая замороженные в нем напряжения. После воздействия лазером волокно немного "распухает", и получается микрорезонатор. Исследователи планируют продолжать совершенствовать технологию SNAP и расширять диапазон ее применения.