K+F

Új eredmények a fényalapú áramkörök fejlesztésében

2024.03.11.

Osztrák és magyar kutatók olyan új nanooptikai eszközt fejlesztettek ki, amely képes ultragyors optikai jelek nanométeres felületi struktúrák mentén történő továbbítására, új utat nyitva ezzel a még gyorsabb, és egyben miniatürizált optoelektronikai eszközök jövőbeli létrehozásához.

Napjainkban egyre több használati eszköz tartalmaz mikroelektronikai alkatrészeket, vagy valamilyen mikroszámítógépet. Ezeknek az eszközöknek a sebessége azonban az alkalmazott technológiából adódóan korlátozott. Így a kutatók olyan megoldásokat keresnek, amelyekkel a jelenleg használt elektronikai áramkörök sebessége megnövelhető. Ígéretes iránynak tűnik, hogy a fényt használjuk információtovábbításra, hiszen a fény elektromágneses tere nagyságrendekkel gyorsabban változik, mint a leggyorsabb mikroelektronikai kapcsolók kapcsolási sebessége. Az olyan hagyományos fotonikai eszközök azonban, mint például az optikai szálak, a miniatürizálás szempontjából korlátozottak, hiszen a fényelhajlás miatt nem lehet tetszőlegesen kis méretű fotonikai alkatrészeket gyártani.

A Grazi Műszaki Egyetem, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és az ELI Lézeres Kutatóintézet együttműködésében most egy olyan, nanooptikai elven működő hullámvezetőt fejlesztettek ki, amely egyesíti mind a gyorsaságot, mind a miniatürizálhatóságot. Az új nanooptikai eszköz működésének lényege, hogy egy nanométeres mérettartományba eső fémstruktúrában az ultrarövid lézerfelvillanásokkal történő megvilágítása esetében a fém elektronjai a fény elektromágneses terének megfelelő gyorsaságú rezgésre kényszeríthetőek. Ez a rezgés azután a fémfelület mentén hullámként tud tovább terjedni, éppen úgy, mint a vízhullámok egy tavon. Nagy kihívást jelent azonban, hogy az ultrarövid lézerfelvillanás időbeli hosszát a fémfelületi elektromágneses hullám is megőrizze. Az osztrák és magyar kutatóknak most egy olyan fémszerkezetet sikerült megtervezni és elkészíteni, ami megfelel ennek az elvárásnak. Egyúttal ezen a fémszerkezeten a valaha mért legrövidebb plazmonhullámot is sikerült kimutatniuk. A kutatás magyarországi vezetője, Dombi Péter elmondta:

„Ez egy nagy előrelépés az ultragyors nanooptikai áramköri elemek fejlesztésében, ugyanis a fémfelületen terjedő jel megőrizte a 10 fs alatti időbeli hosszat, ami 0,1 Petahertz körüli kapcsolási gyorsaságot tesz lehetővé. A plazmonikai elvnek köszönhetően az átvitt optikai jel pedig akár nanométeres mérettartományokba is koncentrálható.”

Az eredményt a nanotudomány vezető nemzetközi folyóirata, a Nano Letters közölte a https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c04991 alatt elérhető tudományos folyóiratcikkben.

További érdekesség a kutatás kapcsán, hogy mind Dombi Péternek, mind az együttműködő osztrák kutatócsoportot vezető Martin Schultzénak a friss Nobel-díjas Krausz Ferenc volt a témavezetője karrierjük kezdetén.

Forrás: Wigner Fizikai Kutatóközpont

 

Az oldal fő támogatója

 

2026.11.04
Spanyolországban már nem mindig a legolcsóbb ajánlat nyer: a hatóságok a tendereken is a....
2026.11.04
Az Audi A6 allroad sokoldalúságot, kényelmet és magabiztos irányíthatóságot kínál intelligens....
2026.11.04
Egy évszázaddal az utolsó Aeroexpress-hidroplán távozása után ismét vízirepülőgép hajtott végre....
2026.11.04
Brutális szigorítás jön az autópályákon.   ..
2026.11.04
 A vadonatúj CUPRA Raval bekerült az Év Autója 2027 díj hét döntőse közé. A Barcelonában tervezett....
2026.11.04
A Cadillac Forma–1-es csapatának többségi tulajdonosa, Mark Walter állítólag fontolóra vette....
2026.11.03
A hűvösebb reggelek, a korábbi sötétedés és a változékony időjárás új kihívásokat jelentenek a....
2026.11.03
Robotok és kínaiak törtek be a góliát munkagépek rohamtempóban bővülő piacára.  ..
2026.11.03
A nagysebességű vasúti közlekedés biztonságának megerősítésére irányuló tervet fogadott el a....
2026.11.03
Volt, aki 166 km/h-val futott bele a traffipaxba. ..