Eigen RadarBilim
Analiz

Çok ince optik boşluk, kayıpları dengeleyerek ikinci harmonik ışığı güçlendirdi

Altın katmanlar arasındaki ince yarı iletken, hakemli bir laboratuvar deneyinde gelen ışığın iki katı frekanstaki ışığı güçlendirdi. Optik boşluk, dışarıyla ışık alışverişini içerideki kayıpla dengeliyor. En yüksek artış, malzeme kalınlığı farklı tek katmanlı örneğe göre ölçüldü. Aynı kalınlıktaki düz filmle karşılaştırma da artış gösterdi. Yüksek aydınlatma gücü sonunda üstteki altın katmanına zarar verdi.

Bilim··Öğle
Delikli metal bir optik masa üzerinde, desteklere bağlı mercekler, ışın ayırıcı ve altın renkli düz bir numune yer alıyor.

Altın katmanlar çok ince optik boşluğu ayarlıyor

Altın katmanlar arasındaki 55 nanometrelik molibden disülfür tabakası, gelen ışığı yoğunlaştırıp iki kat frekanstaki ışık yayımını güçlendirdi. İkinci harmonik üretimi denen bu frekans katlama işlemi, hakemli bir laboratuvar deneyinde ölçüldü. Yarı iletkenin kalınlığı rezonansı belirlerken, yarı saydam altın kapak dışarıdaki ışık alanıyla alışverişi ayarladı. Bu alışveriş içerideki optik kayıpla eşleştiğinde yansıma azaldı ve yarı iletkenin içinde biriken ışık alanı güçlendi.[1]

En yüksek artışta malzeme miktarı da etkili

Bildirilen en yüksek artış, tek katmanlı referansın ikinci harmonik sinyalinin yaklaşık 119.000 katıydı. Ancak bu karşılaştırmada yarı iletken kalınlıkları farklıydı. Sonuç, optik boşluğun etkisiyle birlikte daha fazla etkin malzeme kullanılmasını da içeriyor. Aynı kalınlıktaki düz filmle yapılan ayrı karşılaştırmada da artış bulundu. Boşluğun kapatılması gelen ışığın yansımasını ayrıca azalttı; dönüştürülen sinyalin arka plandan ayrılması iyileşti. Bunlar sınanan yapıların optik ölçümleri; sistemin toplam enerji verimi değil.[1]

Daha güçlü aydınlatma malzeme sınırına ulaşıyor

Düşük aydınlatmada harmonik çıkış, gelen gücün karesiyle artan beklenen ilişkiyi izledi. Daha yüksek güçte kapalı boşluk bu davranıştan uzaklaştı; sonunda üstteki altın katmanı lazerden zarar gördü. Yapı, litografiyle desen çizilmeden ince film biriktirme ve aktarma yoluyla üretildi. Basit katmanlı düzen, doğrusal olmayan optik işlemleri güçlendirmek için bir yol sunuyor. Buna karşılık yüksek güçte görülen davranış değişimi ve hasar, sınanan aygıtın alabileceği ışık miktarını sınırlıyor.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNature Communicationsİnce optik boşluk, frekansı ikiye katlanan ışığı güçlendirdi↩1↩2↩3