Ученые разработали световой аналог транзистора

12 ноября 2010 года

Устройство, функционирующее подобно электронному транзистору - единичному элементу компьютерных микропроцессоров - однако использующее для работы не электроны, а лучи света, продемонстрировали европейские ученые.

Разработка может послужить основой для создания принципиально новых устройств обработки оптической информации, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Science.

Устройство, разработанное группой профессора Тобиаса Киппенберга (Tobias Kippenberg) из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии позволяет контролировать прохождение через него луча света с помощью второго более интенсивного лазерного луча. Эта функция полностью аналогична работе электронного транзистора, способного находиться в закрытом и открытом состоянии и соответственно пропускать или нет через себя электрический ток.

"Оптический транзистор" представляет собой микрорезонатор в форме тора (бублика), захватывающий падающий на него луч лазерного излучения и запускающий его циркулировать по кругу. Резонатор, имеющий микронные размеры, изготовлен из оксида кремния и покоится на тонком держателе из кремния. Такую структуру можно изготовить с помощью стандартных процедур, используемых в настоящее время в микроэлектронике.

Поглощенные резонатором фотоны - элементарные частицы света - оказывают на структуру так называемое световое давление, которое заставляет круговую структуру вибрировать. Таким образом происходит прямое преобразования энергии света в механическую. Если при этом частоту вибраций этого резонатора изменить с помощью воздействия еще одного более интенсивного лазерного луча, то транзистор станет прозрачным для первого - будет беспрепятственно пропускать исходный более слабый лазерный луч.

"Теоретически работа такого оптического транзистора была описана нами еще 2 года назад, однако реализовать его на практике до сих пор было сложно", - отметил один из соавторов работы Стефан Вейс (Stefan Weis), слова которого приводит пресс-служба школы.

Ученые полагают, что их разработка найдет широкое применение и в сфере оптических телекоммуникаций и приведет, например, к созданию устройств хранения информации в форме квантов света.