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 kényszeríthetők. 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, amely megfelel ennek az elvárásnak. Egyúttal ezen a fémszerkezeten a valaha mért legrövidebb plazmonhullámot is sikerült kimutatniuk.

Forrás: Wigner Fizikai Kutatóközpont

Borítókép: Adobe Stock

Cikkünk eredetileg a GyártásTrend magazin február-márciusi lapszámában jelent meg, amely ezen a linken olvasható.