Et fælles team af fysikere fra Skoltech, MIPT og ITMO udviklede en optisk komponent, der hjælper med at styre egenskaberne af en terahertz-stråle og opdele den i flere kanaler. Den nye enhed kan bruges som en modulator og generator af terahertz-hvirvelstråler inden for medicin, 6G-kommunikation og mikroskopi. Papiret vises i tidsskriftet Advanced Optical Materials .
Den hurtigt udviklende terahertz-teknologi involverer transmission af signaler ved omkring 1 billion hertz eller 1 THz - mellem mikrobølge- og de infrarøde frekvensbånd. Det vil blive brugt i højhastigheds 6G-kommunikation, såvel som i medicin, som et alternativ til røntgenstråler. Forskere fokuserer i øjeblikket på at skabe optiske komponenter tilpasset disse frekvenser og generatorer, der kan bruges til at transmittere sådanne signaler.
Fysikere fra MIPT og Skoltech har i fællesskab udviklet en varifokal Fresnel-zoneplade baseret på kulstofnanorør, der muliggør fokusering af THz-stråling og tuning af pladens egenskaber ved at strække. I deres nylige undersøgelse gik forskerne sammen med ITMO for at syntetisere en optisk komponent, der fungerer i THz-området.
"Sammen med Skoltech og ITMO vandt vi Clover-konkurrencen om et fælles forskningsprojekt i fotonik og besluttede at skabe en spiralzoneplade. ITMO udførte designberegninger for pladens form og opførsel, Skoltech syntetiserede nanomaterialer og fremstillede en plade med tilsigtet geometri, og MIPT testede pladen eksperimentelt ved hjælp af faciliteterne i General Physics Institute of RAS," sagde Maria Burdanova, en seniorforsker ved MIPT's Laboratory of Nanooptics and Plasmonics.
Den nye plade, der er lavet af en tynd film af kulstofnanorør, drejer bølgefronten af THz-strålen, der passerer gennem den. I eksperimentet placerede holdet to plader side om side og roterede dem derefter i forhold til hinanden, ændrede fordelingen af strålingsintensiteten og opdelte strålen i flere områder (modes) med forskellige strålingsintensiteter, som hver kunne bruges som en kanal for informationsoverførsel.