Разработан плазмонный наномаршрутизатор оптических сигналов

Наноустройство, созданное инженерами Гарвардской школы SEAS (School of Engineering and Applied Sciences), преобразует оптический сигнал в электронные волны, распространяющиеся по поверхности металла — плазмонные поляритоны.

Оно реагирует на поляризацию света и может, в зависимости от ее типа (линейная, лево- или правосторонняя, круговая), изменять направление отсылки сигнала. Возможно даже разделение общего луча на несколько каналов с разводкой передаваемых по ним сигналов по разным адресам.

Результаты исследования, представленные в номере Science от 19 апреля, открывают путь для создания в микросхемах нового типа межсоединений, эффективно перенаправляющих информацию от оптических к электронным устройствам.

Новый оптоэлектронный соединитель представляет собой тонкую золотую пластинку с мельчайшими (субволновыми) бороздками на ее поверхности. Похожие решения были известны и ранее, но принципиальная новизна открытия состоит в схеме взаимного расположения канавок, напоминающей рыбий скелет. Применявшиеся прежде решетки из параллельных линий также осуществляли преобразование, но значительная часть сигнала при этом терялась.

В статье описываются два разных устройства, использующие новую фактуру поверхности: прямоугольный и кольцевой массивы. Луч круговой поляризации с волнами, вращающимися в разных направлениях, попадая на эти устройства, расщепляется на плазмоны, испускаемые в противоположные стороны. В кольцевом соединителе плазмоны направляются либо наружу, либо к центру структуры, таким образом, изменяя поляризацию падающего света можно контролировать (включать и выключать) интенсивность электронных колебаний внутри круга.

Миниатюрность конструкции позволит достаточно просто внедрять ее в новейшие устройства плоской оптики, а также в гибридные чипы, сочетающие электронные, оптические и плазмонные компоненты.