مهندسانی از دانشگاه استانفورد توانسته‌اند افزاره‌های EFISH – برای تولید نور هماهنگ دوم با القای میدان الکتریکی – را چندین ده برابر تا حد نانومقیاس کوچک کنند. این افزاره یک منبع نوری بسیار فشرده با توابع الکتریکی و نوری است. گستره کاربردهای تحقیقاتی این افزاره از فهم بهتر علوم بنیادی گرفته تا ارتباطات داده‌ای بهبود یافته می‌باشد.
خلق منبع نوری غیرخطی نانومقیاس
مهندسانی از دانشگاه استانفورد توانسته‌اند افزاره‌های EFISH – برای تولید
نور هماهنگ دوم با القای میدان الکتریکی – را چندین ده برابر تا حد
نانومقیاس کوچک کنند. این افزاره یک منبع نوری بسیار فشرده با توابع
الکتریکی و نوری است. گستره کاربردهای تحقیقاتی این افزاره از فهم بهتر
علوم بنیادی گرفته تا ارتباطات داده‌ای بهبود یافته می‌باشد.
این افزاره براساس نیروهای فیزیکی است که الکترون‌ها را به مدار دور هسته
پیوند می‌دهد. مارک برونگرسما، از دانشگاه استانفورد و یکی از این
پژوهشگران، گفت: “این افزاره شبیه به یک فنر است. “
در اکثر موارد، هنگامی که شما نور را به یک اتم می‌تابانید، انرژی جذب شده
باعث دور کردن الکترون از هسته با بار مثبت به صورت قابل پیش‌بینی، در یک
رفتار خطی، می‌شود؛ بگونه‌ای که هنگامی که نور اعمالی قطع می‌شود، الکترون‌ها
به صورت فنری به مدار اصلی خود برگشته و همان نوری را که باعث جابجایی آنها
شده بود، آزاد می‌کنند.
عبارت کلیدی در اینجا “در اکثر موارد” است. پژوهشگران کشف کرده‌اند که هنگامی که
منبع نوری یک لیزر پرشدت باشد که برروی یک جامد می‌تابد آنگاه هرچه تعداد الکترون‌هایی
که از هسته‌ها کشیده می‌شوند، بیشتر باشد برهمکنش نور با اتم‌ها کمتر به صورت خطی
خواهد بود.
آلوک واسودف، از دانشگاه استانفورد، گفت: “بعبارت دیگر، برهمکنش نور- ماده به صورت
غیرخطی درمی‌آید. نوری که شما بدست می‌آورید از نوری که فرستاده‌اید متفاوت است.
اگر لیزر پرتوانی با طول موج فروسرخ نزدیک به یک بلور بتابانید، آنگاه نور سبزی که
فرکانسش دقیقا دو برابر است، ظاهر خواهد شد.”
ونشان کای، پژوهشگری از آزمایشگاه برونگرسما، گفت: “ما برای اولین بار یک افزاره
نوری غیرخطی در نانومقیاس داریم که دارای توابع الکتریکی و نوری است. و این امکانات
مهندسی جالبی را ایجاد خواهد کرد. “
برای بسیار از کاربردهای فوتونیکی، شامل فرآوری اطلاعات و سینگال، دستکاری الکتریکی
تولید نور غیرخطی مدنظر می‌باشد. این افزاره جدید شباهت زیادی به یک پاپیون
نانومقیاس دارد که دو نیمه آن دو برگه طلایی متقارن هستند که در مرکز به هم نزدیک
می‌شوند، ولی کاملا بهم نمی‌رسند. شکاف ریز بین این دو نیمه با ماده غیرخطی پر می‌شود.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند.
