Силициумски метаповршини ја менуваат инфрацрвената светлина за наносекунди

Истражувачи од Швајцарскиот федерален институт за технологија во Лозана (EPFL) развија ултратенки силициумски структури што можат динамички да ја менуваат средноинфрацрвената светлина. Новата платформа овозможува оптичко прилагодување во реално време, без физичка промена на наноструктурата.

Средноинфрацрвената светлина е особено важна за спектроскопија, бидејќи различни молекули апсорбираат специфични бранови должини. Тоа овозможува откривање биолошки материјали, лекови и загадувачи, а истиот дел од спектарот може да се користи и за безжичен пренос на податоци низ воздух.

Уредите се изградени од кристален силициум во форма на мембрани суспендирани над подлогата. Со тоа се намалуваат оптичките загуби, што според истражувачите овозможува значително подобри перформанси од претходните платформи со слични материјали.

Тимот демонстрирал два начина на управување со светлината. Интегрирани електроди дејствуваат како микрогрејачи и со електрична струја ги менуваат оптичките својства на силициумот илјадници пати во секунда. Ултракратките ласерски импулси, пак, предизвикуваат промени на наносекундна временска скала.

Брзото прилагодување може да придонесе за поефикасни системи за слободно-просторна оптичка комуникација и за сензори што се приспособуваат на променливи услови. Потенцијалните примени вклучуваат селективно хемиско и биолошко детектирање, активно радијативно ладење и термално управување во сателити.

Бидејќи истражувачите користеле производствени техники компатибилни со големосериска полупроводничка индустрија, платформата би можела да се прошири надвор од лабораториски прототипи. Резултатите се објавени во списанието Nature Communications.