Российские учёные вырастили кристаллы для оптических компьютеров
Ученые РХТУ им. Д.И. Менделеева вырастили нелинейные оптические кристаллы в стекле. Такие кристаллы позволяют управлять свойствами проходящего через них света и могут использоваться при создании сверхпроизводительных оптических компьютеров.
Как объяснили менделеевцы, сначала они синтезировали стекло, которое состоит из оксидов германия и свинца. Затем для получения кристаллов с заданными параметрами исследователи обрабатывали такие стекла интенсивными лазерными импульсами. От нагрева лазером стекло (которое изначально не относится к кристаллическим материалам) плавилось, а при последующем охлаждении кристаллизовалось.
Полученные кристаллы, отмечают учёные, называют нелинейно-оптическими. Эти с виду ничем не примечательные прозрачные материалы обладают особой симметрией структуры и позволяют управлять свойствами проходящего через них света, в том числе превращать невидимое инфракрасное излучение в видимое.
Такие кристаллы уже давно используют в лазерной технике, поясняют исследователи. Однако для применения в области фотонных вычислений необходимо было уменьшить оптические элементы до микронного размера и интегрировать их воедино, чтобы создавать оптические микрочипы. Это и удалось сделать учёным, вырастившим кристаллы прямо в стекле.
Используется метод прямой лазерной записи: с помощью мощного фемтосекундного лазера нагревается стекло до высоких температур, но очень аккуратно — зона нагрева ограничена всего несколькими микронами. В итоге с помощью такого нежного нагрева удаётся кристаллизовать заданные микрообъёмы стекла и создавать протяжённые треки с практически монокристаллической структурой, обладающие всеми свойствами нелинейно-оптического кристалла.
Удачная комбинация свойств кристаллов и стекла в одном материале позволит использовать его при создании оптического компьютера.