Undersøgelse fører til en ny tilgang til at fange lys i fotoniske kagome-krystaller

En ny tilgang til at fange lys i kunstige fotoniske materialer fra et City College i New York-ledet team kan føre til et enormt løft i overførselshastigheden af ​​data online.

Forskning i topologiske fotoniske metamaterialer ledet af City College-fysiker Alexander B. Khanikaev afslører, at langdistanceinteraktioner i metamaterialet ændrer lysbølgernes almindelige adfærd, hvilket tvinger dem til at lokalisere sig i rummet. Yderligere, undersøgelsen viser, at man ved at kontrollere graden af ​​sådanne interaktioner kan skifte mellem fanget og udvidet (udbredende) karakter af optiske bølger.

"Den nye tilgang til at fælde lys tillader design af nye typer optiske resonatorer, som kan have en betydelig indvirkning på enheder, der bruges på daglig basis, sagde Khanikaev. "Disse spænder fra antenner i smartphones og Wi-Fi-routere, til optiske chips i optoelektronik, der bruges til at overføre data over internettet med hidtil usete hastigheder."

Med titlen "Højere ordens topologiske tilstande i fotoniske kagome krystaller med lang rækkevidde interaktioner, " forskningen vises i tidsskriftet Natur fotonik offentliggjort i dag.

Det er et samarbejde mellem CCNY, Photonics Initiative på Graduate Center, CUNY; og ITMO University i St. Petersborg, Rusland. Som ledende organisation, CCNY startede forskningen og designede strukturerne, som derefter blev testet både på CCNY og på ITMO University.

Khanikaevs forskningspartnere omfattede:Andrea Alù, Mengyao Li, Xiang Ni (CCNY/CUNY); Dmitry Zhirihin (CCNY/ITMO); Maxim Gorlach, Alexey Slobozhanyuk (begge ITMO), og Dmitry Filonov (Center for Fotonik og 2-D materialer, Moskva Institut for Fysik og Teknologi.

Forskning fortsætter med at udvide den nye tilgang til at fange synligt og infrarødt lys. Dette vil yderligere udvide omfanget af mulige anvendelser af opdagelsen.