Diriger la lumière vers des endroits où elle ne devrait pas aller


Diriger la lumière vers des endroits où elle ne devrait pas aller

Crédit photo: Université de Twente

La envoyée dans un cristal photonique ne peut aller plus loin que la soi-disant longueur de Bragg. La lumière d’une certaine gamme de couleurs ne peut tout simplement pas exister plus profondément dans le cristal. Néanmoins, des chercheurs de l’Université de Twente, de l’Université de l’Iowa et de l’Université de Copenhague ont réussi à briser cette loi: ils ont dirigé la lumière dans un cristal en utilisant un modèle programmé et ont montré qu’il atteindrait des bien au-delà de la longueur de Bragg. Ils publient leurs résultats dans Lettres d’examen physique.

Les cristaux photoniques ont un motif régulier de nanopores gravés dans le silicium. Ils sont généralement conçus pour agir comme un miroir pour une gamme spécifique de couleurs de lumière. À l’intérieur du cristal, la lumière de ces couleurs est interdite. « Même si vous pouviez placer un atome à l’intérieur du cristal qui émet normalement une couleur, il n’émettra plus de lumière. La soi-disant longueur de Bragg est la distance maximale que la lumière peut parcourir selon une loi bien connue de la physique.

Cette propriété peut être utilisée pour créer des miroirs parfaits pour certaines longueurs d’ et améliore également les cellules solaires. Cependant, s’il y a un panneau «Interdit» n’importe où, il est toujours tentant d’y aller. Les chercheurs ont prouvé que la lumière peut pénétrer le cristal photonique beaucoup plus profondément que la longueur de Bragg.

Ils l’ont fait en utilisant une lumière préprogrammée et en utilisant les petits défauts qui résultaient toujours de la création de nanostructures. Ces imperfections provoquent la dispersion aléatoire des ondes lumineuses dans le cristal. Les chercheurs ont programmé la lumière de sorte que n’importe quel endroit dans le cristal photonique puisse être atteint. Ils ont même montré un point lumineux à cinq fois la longueur de Bragg où la lumière est amplifiée 100 fois au lieu d’être réduite de 100 à 1000 fois.

Qubits stables

Ce résultat remarquable peut être utilisé pour générer des bits quantiques stables pour un ordinateur quantique commandé par la lumière. L ‘«effet interdit» peut également être utilisé dans les sources lumineuses miniatures sur puce et les lasers.

L’article « Les ondes formées spatialement pour pénétrer profondément dans un interdit » de Ravitej Uppu, Manashee Adhikary, Cornelis Harteveld et Willem Vos est publié dans Lettres d’examen physique daté du 30 avril et il est mis en évidence dans la physique.


Sonde expérimentale d’une bande interdite photonique 3D complète


Plus d’information:
Ravitej Uppu et coll. Façonner les ondes spatialement afin de pénétrer profondément dans un espace interdit, Lettres d’examen physique (2021). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.126.177402

Feu de direction dans un cristal. la physique. physik.aps.org/articles/v14/s53

Fourni par l’Université de Twente

Citation: Diriger la lumière des endroits où elle ne devrait pas aller (28 avril 2021), consulté le 2 mai 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-isnt.html

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