LSA: световой спектр расширен на наномасштабах

Международная группа исследователей из университетов Аалто, Тампере и Пекинского университета под руководством профессора Чжипэя Суна представила новый метод генерации света с широчайшим спектральным охватом на масштабе менее 100 нанометров. Работа опубликована в журнале Light: Science & Applications (LSA).

С момента изобретения лазера в 1960 году ученые активно стремятся к расширению спектрального диапазона света. Одной из наиболее многообещающих технологий стала генерация суперконтинуума, которая позволяет получать свет в широком диапазоне видимого и инфракрасного спектров. Однако эта технология отличается сложностью в применении и требует использования волн большой длины для достижения желаемого результата.

В своей новой работе исследователи обратились к технологии, которая позволяет достичь гораздо более высокой эффективности, — второму порядку оптической нелинейности. Они использовали ультратонкие кристаллы галлия селенида (GaSe) и диоксидиодида ниобия (NbOI2), что позволило избежать проблем, связанных с фазовым несоответствием, которые ограничивали эффективность методов, основанных на объемных материалах.

Ученые успешно реализовали процесс генерации разностных частот, что позволило им создать когерентный свет с широким спектром, охватывающим диапазон от 565 до 1906 нм. Этот метод характеризуется значительной экономией энергии и использованием материалов, толщина которых на пять порядков меньше, чем у традиционных источников света. Эффективность преобразования света на наноуровне достигла более 0,66% на микрометр, что значительно превышает результаты, достигаемые с помощью объемных материалов.

Метод, разработанный исследователями, доказывает, что манипулирование светом на наномасштабе может привести к созданию инновационных решений, которые изменят подход к использованию света в науке и технологиях. "Нано-радуги" обещают стать новой ступенью в эволюции оптических систем.