Мерсед Хаджавихан (Mercedeh Khajavikhan) и ее коллеги считают, что безпороговый лазер поможет ученым в разработке новых метаматериалов. Фото: ucsdnews.ucsd.edu

В то время как другие лазеры, становясь меньше, требуют все больше энергии для начала генерации, два новаторских устройства характеризуются низким энергопотреблением, сообщает сайт университета Сан-Диего. Именно это, а также их небольшой размер может сделать их привлекательными для компьютерной индустрии: такие оптические системы можно будет устанавливать на крошечные компьютерные чипы.

На микроскопическом уровне стёкла — это твёрдые вещества, которые выглядят скорее как жидкости, что обусловлено отсутствием дальнего порядка в их кристаллической структуре. Обычно стёкла получают быстрым охлаждением соответствующих жидкостей-расплавов таким образом, чтобы избежать (проскочив) стадии кристаллизации вещества. Поэтому, когда нужно создать стекло с какими-то специфическими свойствами, возникает необходимость в точнейшем контроле каждого параметра перехода «жидкость — стекло», что на практике очень трудно осуществить.

Группа учёных из Принстонского университета (США) разработала метод контролируемого получения стабильного стекла из полимеров.

Удалось создать зеркало, состоящее из одного-единственного атома. Это обещает в будущем оптические и электронные устройства еще более компактные – наноразмерные.

В принципе, зеркало из одиночного атома никудышное: он отражает менее встречающихся с ним 1% фотонов. Главная же проблема заключается в том, чтобы их зафиксировать. Чтобы добиться этого, австрийские ученые из группы известного экспериментатора Райнера Блатта (Rainer Blatt) усовершенствовали один из видов интерферометра – резонатор Фабри – Перо.

Принципиально такое устройство представляет собой просто пару параллельных полупрозрачных зеркал, обращенных отражающими поверхностями друг к другу. Лазерный луч определенной длины волны, подсвечивающий одно из них с обратной стороны, частично проникает внутрь резонатора. Здесь он начинает отражаться между зеркалами, двигаясь туда и обратно (хотя, конечно, определенная часть излучения «утекает» наружу). Несколько грубо можно сказать, что излучение между зеркалами со временем «накапливается», и с каждым разом количество покидающего ее излучения также растет. Такие резонаторы лежат в основе устройств некоторых лазеров.

Если расстояние между зеркалами равно целому числу длин волны излучения, выходящие лучи будут интерферировать, взаимно усиливая друг друга; если нет – ослабляя. Иначе говоря, количество излучения, «отданного» резонатором резко зависит от расстояния между зеркалами. Такой эффект позволяет точно измерить это расстояние (что и требуется от интерферометра)