Исследователи, работающие в Томском политехническом университете (ТПУ), совместно с их коллегами из вузов Великобритании и Тайваня нашли новый способ получения «фотонного крючка» — так называется новый тип искусственно искривленного луча. Ученым удалось сформировать крючок, используя два миниатюрных стержня из диэлектрического материала. Способ описан в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports. Он проще известного ранее.
За названием «фотонный крючок» кроется один из типов искусственно искривленного луча света. Ранее науке был известен лишь один тип искривленного луча — пучки Эйри. Теоретически обосновали и экспериментально подтвердили существование «фотонного крючка» ученые из ТПУ с коллегами из Бангорского университета (Великобритания) и нескольких российских вузов. Этот тип искривленного луча может найти применение, например, в микроскопии для получения изображений в сверхвысоком разрешении и для манипулирования наночастицами.
«Наш первый и до последнего момента единственный способ формирования «фотонного крючка», хотя он и был несравнимо проще методов получения пучков Эйри, все равно требовал использования частицы специфической формы или специфической формы облучающего пучка. Например, нужна была микроразмерная частица в форме куба с пристыкованной призмой. Проходя через эту частицу, фотонное излучение искривлялось и принимало форму крючка. Новый способ позволяет получать крючок с помощью двух микроразмерных стержней простой прямоугольной формы, лежащих параллельно. Их можно легко сделать из широкого спектра диэлектрических материалов — например, из простого стекла или тефлона. При этом все можно делать на плоскости, что также удобно», — так прокомментировал суть проекта его руководитель, профессор отделения электронной инженерии Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Игорь Минин.
Новый способ формирования «фотонного крючка» заключается в «слиянии» двух частей электромагнитной волны, одна из которых проходит через стержни, а вторая — между ними. Изменяя расстояние между стержнями и показатели их преломления, можно управлять формой крючка, степенью его кривизны. В перспективе ученые намерены рассмотреть варианты, когда расстояние между стержнями заполнено не воздухом, а другой газообразной или жидкой средой.
Ранее специалисты из Томского политехнического университета вместе с британскими учёными предложили новый оптический переключатель.
