В Красноярске создан управляемый температурой фотонно-кристаллический микрорезонатор

Учёные разработали фотонно-кристаллический микрорезонатор в управляемым температурой жидкокристаллическим слоем, сообщили в среду в Красноярском научном центре СО РАН.

В зависимости прозрачности жидких кристаллов от температуры и пропускаемого через них тока нет ничего нового. Однако в изобретении впервые была использована концепция связанных состояний в континууме. Для этого слой жидких кристаллов поместили между двумя одномерными фотонными кристаллами из чередующихся слоев нитрида кремния и диоксида кремния.

"В нашем микрорезонаторе фотонные кристаллы выступают как зеркала, а слой жидкого кристалла — как резонаторный слой. Когда свет находится между зеркалами, в слое жидкого кристалла реализуются так называемые микрорезонаторные моды", — объясняет лаборант Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН Алексей Краснов.

Проходя сквозь жидкие кристаллы, свет частично как бы застревает в нём. Поглощаемые участки спектра — провалы — называются резонансными линиями. Их ширина, а также длина волны зависят от температуры.

"Связанное состояние в континууме — это свет, который "не покидает" микрорезонатор. Изменение температуры жидкого кристалла приводит к разрушению связанного состояния. В результате свет выходит через зеркала, что проявляется в изменении спектральной ширины соответствующего резонанса", — говорит научный сотрудник Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН кандидат физико-математических наук Павел Панкин.

Впервые учёным удалось реализовать работающий в оптическом диапазоне датчик, в котором температура меняет не положение резонансных линий в спектре, а их ширину.

Прототип работающего на новых принципах устройства для измерения и калибровки температуры построен и протестирован. Статья о результатах экспериментов вышла в Physical Review E.