Устройство, функционирующее подобно электронному транзистору – единичному элементу компьютерных микропроцессоров – однако использующее для работы не электроны, а лучи света, продемонстрировали европейские ученые.

Разработка может послужить основой для создания принципиально новых устройств обработки оптической информации, согласно публикации авторов устройства в Science.

Устройство, разработанное группой профессора Тобиаса Киппенберга из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии позволяет контролировать прохождение через него луча света с помощью второго более интенсивного лазерного луча. Эта функция полностью аналогична работе электронного транзистора, способного находиться в закрытом и открытом состоянии и соответственно пропускать или нет через себя электрический ток.

«Оптический транзистор» представляет собой микрорезонатор в форме тора (бублика), захватывающий падающий на него луч лазерного излучения и запускающий его циркулировать по кругу. Резонатор, имеющий микронные размеры, изготовлен из оксида кремния и покоится на тонком держателе из кремния. Такую структуру можно изготовить с помощью стандартных процедур, используемых в настоящее время в микроэлектронике.

Поглощенные резонатором фотоны – элементарные частицы света – оказывают на структуру так называемое световое давление, которое заставляет круговую структуру вибрировать. Таким образом происходит прямое преобразования энергии света в механическую. Если при этом частоту вибраций этого резонатора изменить с помощью воздействия еще одного более интенсивного лазерного луча, то транзистор станет прозрачным для первого – будет беспрепятственно пропускать исходный более слабый лазерный луч.

Теоретически работа такого оптического транзистора была описана нами еще 2 года назад, однако реализовать его на практике до сих пор было сложно», – отметил один из соавторов работы Стефан Вейс, слова которого приводит пресс-служба школы.

Ученые полагают, что их разработка найдет широкое применение и в сфере оптических телекоммуникаций и приведет, например, к созданию устройств хранения информации в форме квантов света.

По материалам: