Новый оптический элемент
Новый оптический элемент
Фото: DARPA

Специалисты Калифорнийского технологического института создали прототип задерживающего свет чипа, в котором электромагнитный импульс теряет на порядок меньше энергии, чем в аналогах. Подробности со ссылкой на статью в журнале Nature Communications приводит DARPA.

Новое устройство задерживает свет на время, которое соответствует проходу через 50 метров оптоволокна. Ключевой особенностью является использование световода специально рассчитанной формы: потери на поглощение составляют всего 0,05 децибел на метр против одного децибела на метр у прошлых аналогичных элементов. За счет меньшего поглощения ученые увеличили длину траектории и, как следствие, время задержки импульса.

Световод свернут в спираль и имеет форму полукруглой канавки в массиве кремния. По бокам она частично закрыта горизонтальным «навесом» из оксида кремния. Ширина канавки составляет около 150 микрометров, глубина около 100, а ширина «навеса» — примерно 50 микрометров. Получить такую канавку длиной в семь метров удалось методом литографии и травления плавиковой кислотой с дифторидом ксенона. Плавиковая кислота, HF, удалила оксид кремния, а дифторид ксенона, XeF2 растворил кремниевую подложку.

Световодная спираль под электронным микроскопом
Световодная спираль под электронным микроскопом
Фото: Технологический университет Калифорнии

Варьируя продолжительность действия химикатов при травлении ученые могли менять форму канавок. Расширение под слоем оксида кремния получается за счет того, что чистый кремний растворяется быстрее оксида.

Такой метод производства, как отмечают ученые, совместим с современными технологиями и может быть реализован в промышленности, а не только в лабораторных условиях. Чипы, которые бы задерживали свет на некоторое время, необходимы для обработки сигналов в самых разных задач, включая радарное сканирование и телекоммуникационные системы. Они востребованы в том числе военными разработчиками, поэтому работа была профинансирована DARPA, Управлением перспективных исследований Пентагона.