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.

Томские учёные предложили простой способ управления фотонной струей

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.