В MIT найден новый способ захватывать свет

Во многих оптических устройствах, в том числе лазерах, солнечных батареях и волоконной оптике, возникает необходимость «поймать» свет. Это обычно достигается при помощи зеркал разного типа, включая традиционные и более совершенные, диэлектрические, а также экзотических фотонных кристаллов и устройств, использующих явление локализации Андерсона. Во всех этих случаях движение света блокируется, что заставляет его переотражаться.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) рассказали в свежем выпуске журнала Nature о принципиально новом методе захвата света. Созданный в процессе компьютерного моделирования и уже продемонстрированный экспериментально, он использует для улавливания одной световой волны другую такую же, но противоположной фазы. При совмещении этих волн максимумы одной из них «гасятся» минимумами другой. Таким образом, волна определенной частоты исчезает из спектра излучения, тогда как другие цвета могут проходить беспрепятственно.

В математическом смысле новое явление — захват только одной из многих частот — представляет собой пример включенного собственного значения (embedded eigenvalue), рассматривавшегося в качестве теоретической возможности еще Джоном фон Нейманном (John von Neumann) в 1929 г.

Авторы метода утверждают, что он применим к волнам любых типов: звуковым, радиоволнам, волнам в воде и даже электронам, описываемым волновыми уравнениями. Среди потенциальных приложений они называют новые типы химических и биологические сенсоров, а также лазеров.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365