Цей прорив, досягнутий дослідниками з Університету Тохоку в Сендаї і Технологічного університету Тойохасі, вирішує давню проблему інтеграції магнітооптичних матеріалів в оптичні ланцюги без їх пошкодження.
Читайте на сайті Найглибша у світі лабораторія вивчатиме таємниці темної матерії та інші загадкові речі
Ключ до цього досягнення полягає у створенні прозорого магнітного матеріалу, а саме ітрій-залізо-гранату (YIG), заміщеного церієм (Ce:YIG), із застосуванням унікальної техніки лазерного нагрівання. Професор Тайчі Гото, провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Optical Materials, пояснив:
Цей метод вирішує ключову проблему інтеграції магнітооптичних матеріалів в оптичні схеми без їх пошкодження – проблему, яка гальмувала прогрес у мініатюризації оптичних комунікаційних пристроїв.
Магнітооптичні ізолятори, що мають вирішальне значення для стабільного оптичного зв'язку, слугують елементами керування, які дозволяють рух світлових сигналів в одному напрямку, запобігаючи при цьому зворотному. Ця функція забезпечує стабільний симплексний зв'язок.
Проблему вирішено
Інтеграція магнітооптичних матеріалів в оптичні схеми традиційно була складним завданням через необхідність високотемпературних процесів. Дослідницька група вирішила цю проблему, застосувавши лазерне загартування – метод, при якому певні ділянки матеріалу вибірково нагріваються за допомогою лазера, що дозволяє точно контролювати процес, не впливаючи на навколишні ділянки.
Щоб запобігти хімічному впливу навколишнього повітря на матеріал, команда розробила новий пристрій, який нагріває матеріали у вакуумі за допомогою лазера. Ця інновація дозволяє точно нагрівати дуже малі ділянки, приблизно 60 мікрометрів, не змінюючи структуру навколишнього матеріалу.
Дивіться також Науковці з Гонконгу розробили кераміку, що відбиває 99,6% сонячного світла
Чому це важливо
Професор Гото та його команда очікують, що прозорий магнітний матеріал, отриманий за допомогою цього методу, значно прискорить розробку компактних магнітооптичних ізоляторів, які мають вирішальне значення для стабільного оптичного зв'язку.
Крім того, цей прорив відкриває двері для розробки потужних мініатюрних лазерів, дисплеїв з високою роздільною здатністю і невеликих оптичних пристроїв, пропонуючи багатообіцяючі перспективи для майбутнього технологічного прогресу.