Специалистами кафедры квантовой электроники физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова созданы миниатюрные преобразователи частоты светового излучения. По словам ученых, эта разработка найдет применение в нанофотонике (область физики, изучающей взаимодействие света с наноразмерными объектами).
Основой преобразователей послужили фотонные кристаллы — многослойные кристаллические структуры с толщиной слоев около 100 нм, обладающие диэлектрическими свойствами. Важной особенностью таких кристаллов является наличие фотонной запрещенной зоны — диапазона длин волн, полностью отражающихся от кристалла. Покрыв фотонный кристалл металлической пленкой толщиной около 30 нм, исследователи добились, чтобы свет в фотонной запрещенной зоне начал не отражаться, а концентрироваться. Концентрация привела к возникновению гармоник — колебаний с частотой, кратной основной. Другими словами, появилась возможность изменять частоту входящего излучения.
Ключевым отличием новых преобразователей от существующих является компактность. Сейчас для преобразования используются объемные кристаллы размером от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, что исключает их использование их в нанофотонике.
Разработка имеет еще одну потенциальную область применения. Поскольку использованный учеными метод исключительно чувствителен к геометрии образца, его можно применить при разработке сенсоров наночастиц и биологических объектов с исключительно низким уровнем фонового сигнала.