研究者は Nano スケール 3D の光共振器を作成するために不明確な Metamaterials を製造します

Published on June 28, 2012 at 3:16 AM

意志 Soutter によって

米国エネルギー省およびバークレーカリフォルニア大学のローレンスバークレーの国立研究所からの科学者によって指示される調査チームは極めて薄い銀およびゲルマニウムの層を交互にすることによって ` の不明確な metamaterial」製造しました。

この設計図は (a) 交互になる銀およびゲルマニウムの multilayers の不明確な metamaterial 構造を示します; そして (b) x- および y 方向に沿う否定的な屈折を用いる光波のベクトルの iso 頻度輪郭、および z 方向に沿う陽性。 (Xiang チャンのグループの礼儀)

この不明確な metamaterial を使用して、研究者は最も強力な nanolaser のビームを生成することができる超小さい三次元 (3D) 光共振器を作成しました。 驚くべき電磁石の特性によって、これらの例外的な光共振器はまた光通信の集積回路、量の光学、非線形光学、光学感知、および LEDs のようないろいろな技術の使用を見つけます。 調査の結果は Photonics 実際のところ報告されました。

Xiang チャン、対応するペーパーの著者は調査が実際の nano スケールの光共振器を設計する道を開くこと知らせました。 光共振器はレーザーの大半の重大な要素です。 自然な光学材料から成っているキャビティはそれらを通って横断するライトの波長よりより少しサイズがあることができません。

一方では、 metamaterials は誘電体が電磁場で分極されて得る金属製造されますおよび絶縁体 (誘電体) の組合せを使用して。 それ故に、自然な光学材料とは違って、 metamaterials の」光学的性質は化学成分の代りに構造から得られます。 Xiaodong ヤン、主執筆者は 3D 光共振器が metamaterials」非常に高い R.i. のために軽い波長のサイズ 10 分の 1 のである場合もあることを示しました。

この nanoscale で、光学モードはそれからライト問題の相互作用を改善する州の光子の密度の増加を引き起こすこれらの光共振器によりによって小さいスペースに圧縮されています。 従ってさらに、共鳴頻度はさまざまなサイズのキャビティのための同じである場合もありま光共振器の設計のより多くのオプションを提供します。 さらに、キャビティの小型による減らされた光子の損失は未来の nanoscale のレーザーの設計を助けることができます。

研究者は 4.0 のより高い R.i. による誘電体としてゲルマニウムを使用しました。 彼らは金属および誘電体の層のカウントに頼る異なったサイズの立方体に交互になる 20 nm 厚い銀および 30 nm 厚いゲルマニウムの層を切りました。 彼らは中心の nano スケールの光共振器との台形の形にそれから立方体の壁を修正しました。

ヤンに従って、これらの光共振器の波のベクトル空間の hyperboloid の iso 頻度輪郭は研究者が自然な材料のそれより大いに高い 17.4 高い前例のない光学屈折率でそれから起因した前例のない波ベクトル値を達成することを可能にしました。

ソース: http://www.lbl.gov

Last Update: 28. June 2012 04:29

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