science >> Wetenschap >  >> Fysica

Zwakte is goed... bij het beheersen van licht

De afbeelding toont een zwakke controlestraal (smalle rode lijn, uiterst rechts) en een intenser lasersignaal (grotere rode lijn, uiterst links) binnen een asymmetrische metawaveguide (paarse doos). Krediet:Universiteit in Buffalo

Het is een paradox die onderzoekers op het gebied van optica lange tijd heeft gekweld.

Om een ​​lichtbron te bedienen, een andere lichtbron die evenveel energie verbruikt, zo niet meer, is vaak nodig. De opstelling werkt, maar het is niet efficiënt.

Een nieuwe studie meldt dat onderzoekers een manier hebben aangetoond om licht met licht te beheersen met een derde - in sommige gevallen zelfs minder — van de energie die normaal gesproken nodig is. De vooruitgang, in combinatie met andere ontwikkelingen, kan uiteindelijk leiden tot krachtiger, energie-efficiënte computerchips en andere op optica gebaseerde technologieën.

"Typisch, symmetrie impliceert harmonie en schoonheid. Maar niet in dit geval. We hebben technologie ontwikkeld - een asymmetrische metagolfgeleider - waarmee een zwakke controlelaserstraal een veel intenser lasersignaal kan manipuleren, " zegt Liang Feng, doctoraat, assistent-professor bij de afdeling Elektrotechniek aan de Universiteit van Buffalo's School of Engineering and Applied Sciences, en de hoofdauteur van de studie.

De studie - "Metawaveguide for Asymmetric Interferometric Light-Light Switching" - werd vandaag (31 oktober, 2016) in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven . Het was co-auteur van onderzoekers van het California Institute of Technology en de City University of New York.

De studie meldt dat de metagolfgeleider - een kleine rechthoekige doos gemaakt van silicium, het halfgeleidende materiaal voor computerchips - creëert asymmetrische reflecties van de twee lichtstralen, waardoor de zwakkere straal de andere straal kan controleren.