Что изучает неевклидова фотоника и какое отношение к этому имеет лента Мебиуса
В статье, опубликованной в Physical Review Letters, команда представила новые устройства, которые можно использовать в качестве испытательного стенда для неевклидовой фотоники. Они представляют собой микролазеры, в которых резонатор выполнен в виде изогнутой поверхности. С его помощью ученые уже исследовали односторонние неориентируемые поверхности, известные как ленты Мебиуса.
«Наш проект начался 10 лет назад с докторской диссертации Клемента Лафарга», − рассказала в интервью порталу Phys.org Мелани Лебенталь, одна из исследователей, проводивших работу. «В то время у нас был хороший опыт в области микролазеров на основе 2D-полимеров и их использования в качестве платформ квантового хаоса. Мы хотели исследовать третье измерение, чтобы расширить границы нашей работы».
В своих прошлых исследованиях Лебенталь и ее коллеги оценивали методы изготовления микролазеров в 3D, сотрудничая с исследователями со всего мира, включая профессора И. Денисюка из ИТМО в Санкт-Петербурге и профессора Дж. Перри из Технологического института Джорджии. Однако для создания микролазеров, представленных в их недавней статье, они применили коммерческую технологию, разработанную компанией под названием Nanoscribe.
«Сначала мы исследовали кубы, затем трехмерные полости Фабри-Перо и пирамиды», − пояснила Лебенталь. «В конце концов мы поняли, что можно изготавливать трехмерные полости, которые не отличить от двухмерных – их толщина составляет около 1 микрона. Поэтому мы начали экспериментировать с лентой Мебиуса из-за ее причудливой топологии».
Используя один образец, Лебенталь и ее коллеги создали несколько десятков микролазеров разных форм и размеров. Использованный ими метод изготовления эффективен и легко воспроизводится, поэтому его можно использовать для создания множества хорошо работающих микролазеров. Устройство излучает красный свет и возбуждается зеленым импульсным лазером.
Производство микролазеров в 3D может стать решающим шагом в развитии новых фотонных технологий. Для описания этой новой области исследований Лебенталь и ее коллеги ввели термин «неевклидова фотоника». Они полагают, что вскоре могут появиться новые теоретические и экспериментальные результаты в этой области; например, раскрытие поляризационных особенностей и разнообразия режимов новых микролазеров.
Неевклидова фотоника – это не вымышленная дисциплина из рассказов Лавкрафта, а самая настоящая область современной науки