Integrering af nanokaviteter i optiske fibre med femtosekundlaserablation

Kontrol og manipulation af lysets interaktion med nanostrukturer giver løfte om nye og innovative teknologiske applikationer lige fra nanolasere og sensorer til kvanteberegning. Imidlertid, på trods af enorme fremskridt inden for nanoteknologi, der har muliggjort fremstilling af en og todimensionelle strukturer (såsom fotoniske krystalhulrum), Det viser sig at være svært at integrere nanokrystalhulrum med moderne optiske fibre i kommunikationsnetværk.

Her, Kohzo Hakuta og kolleger ved University of Electro-Communications, Tokyo, rapportere om realiseringen af ​​endimensionelle arrays af nanometerstore huller eller nanokratere på overflader af optiske nanofibre ved blot at bestråle dem med en enkelt puls af ultrakort lys fra en femtosekundlaser. Disse såkaldte nanofiberbaserede fotoniske krystalhulrum forventes at finde nye anvendelser inden for nanofotonik og kvanteinformationsvidenskab.

Specifikt, forskerne brugte en laser med en 400 nm bølgelængde og 120 fs pulsbredde til at ablere tusinder af 50 til 250 nm diameter nanokrater med en periodicitet på 350 nm over en 1 mm længde i 450 til 550 nm diameter nanofibre. Især i denne procedure fungerer nanofiberen som en linse og fokuserer det indfaldende laserlys på dens "skyggeside, "og brugen af ​​kun en puls eliminerer strukturelle mangler på grund af mekaniske vibrationer.

De resulterende endimensionelle fotoniske hulrum udviste stærk bredbåndsrefleksans og høj optisk transmission. Forskerne oplyser, "Markens stærke indespærring, både tværgående og langsgående, i de nanofiberbaserede PhC-hulrum og den effektive integration til fibernetene, kan åbne nye muligheder for nanofotoniske applikationer og kvanteinformationsvidenskab. "