當(dāng)穿過(guò)諸如玻璃的固體材料時(shí),光波可以將其部分能量沉積在機(jī)械波中,導(dǎo)致光的顏色變化。這個(gè)過(guò)程稱為“布里淵散射”,具有重要的技術(shù)應(yīng)用。例如,因特網(wǎng)上的遠(yuǎn)程光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸依賴于通過(guò)強(qiáng)激光場(chǎng)在光纖中產(chǎn)生機(jī)械波的放大器。機(jī)械波可以被光學(xué)激發(fā)的頻率,以及因此可以通過(guò)布里淵散射產(chǎn)生的光譜,通常由材料特性決定。到目前為止,這限制了可能的應(yīng)用范圍。
由Daniel Lanzillotti-Kimura領(lǐng)導(dǎo)的納米科學(xué)與納米技術(shù)中心 -C2N(CNRS /UniversitéParis-Saclay)團(tuán)隊(duì)的研究人員最近展示了一種由兩種半導(dǎo)體材料交替層制成的微柱,構(gòu)成了一種控制光的新型器件。聲音。微柱裝置可以通過(guò)布里淵散射幾乎完全隨意地形成光譜。他們的工作發(fā)表在Optica雜志上。
該設(shè)備的多功能性背后的主要技巧是使用單獨(dú)的部件控制光線和聲音。在C2N最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)施中,研究人員制造了微柱,其中內(nèi)層具有幾納米范圍內(nèi)的極細(xì)厚度,構(gòu)成了300GHz特別高頻率聲波的諧振器。該諧振器嵌入在較厚的層之間,其共振限制光。由于光和聲音被限制在空間的所有三個(gè)維度中的相同空間區(qū)域中,因此與其尺寸相比,該裝置在布里淵散射生成中也非常有效。
在他們的研究中,研究人員設(shè)計(jì)了一種新穎的光學(xué)技術(shù),用于在熱效應(yīng)的影響下檢測(cè)和優(yōu)化產(chǎn)生的布里淵光譜。但他們發(fā)現(xiàn)的影響遠(yuǎn)不止于此:微柱諧振器可以直接與光纖接口。因此,它們構(gòu)成了將布里淵光源與光學(xué)納米電路集成在芯片上的有前途的平臺(tái)。研究人員還指出,他們的設(shè)備可能與有源激光介質(zhì)結(jié)合,甚至可以改進(jìn),以達(dá)到有源聲學(xué)的范圍,即激光的機(jī)械波模擬。