Исследователи Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности Томского политехнического университета (ТПУ) впервые представили и продемонстрировали концепцию «зелёного» оптического переключателя.
Она основана на возможности замерзающей капли воды вести себя как биосовместимая природная микролинза, способная образовывать фотонные крючки (искривленные световые лучи характерной формы). Принцип действия такого переключателя основан на вызванном температурой изменении показателя преломления внутри капли воды.
Переключатель экологичен, прост и недорог в изготовлении, и в перспективе может быть применён для разработки «зелёных» датчиков, интегрированной оптики и оптических компьютеров.
Результаты работы учёных опубликованы в журнале Nanomaterials.
«В процессе замерзания по капле вверх распространяется лед, происходит изменение фазового состояния воды. Поскольку оптические свойства льда и воды отличаются, то когда мы светим на каплю лазером сбоку, с другой стороны формируется фотонный крючок. Уровень льда в капле в процессе замерзания постоянно меняется, соответственно и фотонный крючок изгибается по-разному. Ключевым свойством фотонного крючка для реализации функции оптического переключателя является зависимость кривизны его луча от положения границы раздела вода-лед в процессе замерзания капли. Если в области локализации излучения расположить два детектора, то сначала сигнал от крючка попадёт на первый детектор, а потом в процессе замерзания — на второй. То есть свет будет давать сигнал то на один, то на другой детектор. Это и есть принцип работы оптического переключателя», — рассказал руководитель работ, профессор отделения электронной инженерии Олег Минин.
Первые новости
Реклама от YouDo
