Самое тонкое зеркало в мире

Инженеры из Университета Калифорнии (Беркли) создали высокопроизводительное сверхтонкое зеркало. Новое изобретение может сыграть существенную роль в повышении эффективности очередного поколения приборов, использующих лазерно-оптические явления, как, например, DVD-проигрыватели высокого разрешения, компьютерные схемы и лазерные принтеры.

Ранние версии полупроводниковых кристаллов, использовавшихся для отражения лазерных лучей, отражали не более 30% излучения. Высокая отражательная способность может быть достигнута при использовании распределенных отражателей Брэгга [distributed Bragg reflectors (DBRs)], в которых световой луч проходит через чередующиеся слои арсенида галлия-алюминия (показатель преломления 3.0) и арсенида галлия, отличающегося еще более высоким показателем преломления (3.6). Зеркала DBRs могут отражать 99.9% света, но для достижения такой отражательной способности необходимо не менее 80 чередующихся слоев арсенидов, что приводит к толщине такого зеркала не менее 5 мкм.

Кони Чанг Хаснайн (Connie J. Chang-Hasnain) и его соавторы из Университета Беркли разработали сверхтонкое зеркало или «высококонтрастную субволновую решетку» [high-index contrast sub-wavelength grating (HCG)]. Вместо множественных слоев чередующихся светопреломляющих поверхностей инженеры из Беркли использовали только два слоя – слой арсенида алюминия-галлия, спаренный со слоем воздуха. Для достижения высокой эффективности в высокопреломляющем слое арсенида были проделаны канавки, разделенные расстояниями, меньшими, чем длина волны используемого излучения.

Сравнение отражающей способности HCG с DBR показало, что оба оптических прибора отражают не менее, чем 99.9% падающего на них излучения. Вместе с тем малая толщина HCG в сравнении с DBR является существенным преимуществом и шагом вперед в миниатюризации лазерной оптики.

Источник: Nature Photonics, 2007