tecnología de flexión de la luz se reduce sistema de radiación kilométrica a milímetro escala

los DESY instalación del acelerador en Hamburgo, Alemania, va por millas para albergar una partícula haciendo vueltas kilómetros de largo a casi la velocidad de la luz. Ahora los investigadores han contraído este tipo de instalaciones con el tamaño de un chip de computadora.

Un equipo de la Universidad de Michigan en colaboración con la Universidad de Purdue creado un nuevo dispositivo que todavía tiene capacidad de velocidad a lo largo de trayectorias circulares, pero para producir bajas frecuencias de la luz en el rango de terahercios de aplicaciones tales como la identificación de billetes falsos en dólares o distinguir entre el tejido canceroso y saludable.

“Con el fin de conseguir la luz se curve, usted tiene que esculpir cada pieza del haz de luz a una intensidad y fase particular, y ahora podemos hacer esto de una manera extremadamente quirúrgica,” dijo Roberto Merlin, la Universidad de Michigan Peter A. Franken Profesor Colegiado de Física.

El trabajo se publica en la revista Science. Por último, este dispositivo podría ser convenientemente adaptado para un chip de ordenador.

“Los más fuentes de terahercios que tenemos, el mejor. Esta nueva fuente también es excepcionalmente más eficiente, y mucho menos que se trata de un sistema masivo creado a escala milimétrica,” dijo Vlad Shalaev, Purdue Bob y Anne Burnett Profesor Distinguido de ingeniería Eléctrica y Computación.

Un nuevo dispositivo dobla la luz visible dentro de un cristal para producir “sincrotrón” radiación (azul y verde) a través de un pulso de luz de aceleración (rojo) en una escala mil veces más pequeño que enormes instalaciones en todo el mundo. (Universidad de Michigan de imagen / Meredith Henstridge)Descargar imagen

El dispositivo que investigadores de Michigan y Purdue construyeron genera los llamados “sincrotrón” radiación, que es la energía electromagnética emitida por las partículas cargadas, tales como los electrones y los iones, que se mueven cerca de la velocidad de la luz cuando los campos magnéticos doblan sus caminos.

Varias instalaciones en todo el mundo, como DESY, generar radiación de sincrotrón para estudiar una amplia gama de problemas de la biología a la ciencia de materiales.

Pero los esfuerzos del pasado para curvar la luz a seguir una trayectoria circular han llegado en forma de lentes o moduladores espaciales de luz demasiado voluminoso para la tecnología en el chip.

Un equipo dirigido por Merlin y Meredith Henstridge, Ahora un investigador postdoctoral en el Instituto Max Planck para la estructura y dinámica de la materia, sustituido estas formas más voluminosos con alrededor 10 millón de diminutas antenas impresas sobre un cristal de tantalita litio, llamado a “metasuperficie,” diseñado por el equipo de Michigan de Anthony Grbic y construido por investigadores de Purdue.

Los investigadores utilizaron un láser para producir un pulso de luz visible que dura una billonésima de segundo. El conjunto de antenas hace que el pulso de luz para acelerar a lo largo de una trayectoria curva dentro del cristal.

En lugar de una partícula cargada en espiral para kilómetros en extremo, el pulso de luz electrones desplazados de sus posiciones de equilibrio para crear “momentos dipolares.” Estos momentos dipolares acelerados a lo largo de la trayectoria curvada del pulso de luz, lo que resulta en la emisión de radiación de sincrotrón de manera más eficiente en el rango de los terahercios.

“Esto no está siendo construida por un chip de computadora sin embargo,, pero este trabajo demuestra que la radiación de sincrotrón podría eventualmente ayudar a desarrollar fuentes de terahercios de primer orden en,” Shalaev dijo.

Fuente: www.purdue.edu, Kayla Wiles