Американские наноинженеры из Техасского университета изобрели наноматериал для оптических модуляторов света и волноводов, с которого можно стирать и перезаписывать данные ультрафиолетовым лучом. Описание наноматериала и проведенного эксперимента опубликовано в журнале Nano Letters.

Работа современных DVD-дисков и других оптических устройств, которые допускают повторную запись, основана на массивных оптических передатчиках, источниках света и светодетекторах. Новая технология не требует тяжелого оборудования — она позволяет записывать, стирать и перезаписывать данные на плоской поверхности наноматериала на расстоянии при помощи света, что позволит создавать оптические чипы и цепи наноразмера.

Для разработки перезаписываемых интегрированных нанофотонных цепей необходимо, чтобы свет распространялся в плоскости на большое расстояние и его параметры, такие как направление распространения волны, амплитуда, частота и фаза, можно было контролировать. Для обеспечения этих условий инженеры использовали гибридный наноматериал, который состоит из плазмонного слоя наночастиц алюминия и тонкой пленки полимера, молекулы которого могут как пропускать свет, так и поглощать его в зависимости от параметров световой волны. Преимущество этого материала в том, что он совмещает две важные функции, необходимые для передачи света: диэлектрические свойства обеспечивают передачу света на большие расстояния, а плазмонный слой значительно усиливает световой сигнал. Синергия этих двух функций в одном наноматериале позволила снизить потери и оптимизировать качество передачи сигнала.

Перезаписанный лазером волновод на наноматериале (на картинке волновод – горизонтальная полоса зеленого цвета). Credit: Cockrell School of Engineering

Молекулы этого наноматериала светочувствительны, поэтому ультрафиолетовым светом на нем можно стирать и создавать оптические компоненты. Для тестирования нового материала инженеры использовали зеленый лазер, который производит волновод — специальный тоннель, направляющий световые волны в заданном направлении — на поверхности наноматериала. Затем они «стерли» волновод ультрафиолетовым светом, и записали его повторно зеленым лазером. По словам ученых, это первый опыт перезаписи волновода — базового компонента фотонной оптики — на базе полностью оптической технологии.

Продемонстрированный гибридный наноматериал представляет хорошую основу для создания интегрированных нанофотонных сетей.

Автор: Надежда Бессонова