В ТУСУР работают над созданием оптических элементов для обработки и передачи данных

Исследователям кафедры сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники (СВЧиКР) ТУСУР удалось записать в кристалле ниобата лития (LiNbO3) фотонные структуры, состоящие из оптических волноводов диаметром в несколько микрон, которые позволяют управлять световыми пучками в кристалле размеров меньше 1 см3. Как поясняют учёные, такие кристаллы с записанными волноводно-оптическими структурами можно сравнить с печатными платами, которые применяются в современной электронике. И если в электронике все процессы связаны с перемещением определенных заряженных частиц – электронов, в фотонике ключевыми носителями являются частицы света – фотоны, манипуляции с которыми приводят к функционированию фотонных устройств - более быстрых, чем их электронные аналоги. Поэтому научиться управлять пучком света, а значит, управлять потоком фотонов, – одна из главных задач фотоники, т.к. составные частицы пучка – фотоны – будут использоваться в будущих оптических компьютерах вместо электронов, на которых построен нынешний кремниевый процессор компьютера.

Сотрудник кафедры СВЧиКР, кандидат технических наук Антон Перин рассказал, что проводимые в ТУСУР исследования приближают учёных к созданию компактных, миниатюрных, энергонезависимых элементов управления световыми пучками, фактически, элементной базы, которую потом возможно будет использовать для обработки и передачи данных в оптических компьютерах. И осуществлять это с меньшими энергопотерями и с большей скоростью по сравнению с современной электроникой.

Для проведения исследований учёные разработали оригинальную экспериментальную установку. По словам Антона Перина, уникальность в том, что с её помощью удалось объединить сразу два эффекта для создания необходимых волноводных структур в кристалле – скомбинировать уже известные фоторефрактивный и пироэлектрический эффект. Он подчеркнул, что обычно разные эффекты воздействия на кристалл используются по отдельности. Использовать их в комбинации и получить необходимый результат впервые удалось именно разработчикам ТУСУР.

Работа ведётся в рамках государственного задания на выполнение работ в сфере научной деятельности, до конца года исследователи планируют получить патент на полезную модель. Промежуточные результаты исследований учёных ТУСУР опубликованы в журнале «Journal of Physics: Conference Series» и утверждены к печати в международных изданиях «Physics of wave phenomena» и «Physics Procedia».

В сентябре учёные примут участие в 3-ей международной школе-семинаре «Фотоника нано- и микроструктур», которую ТУСУР проводит совместно с Институтом автоматики и процессов управления ДВО РАН (г. Владивосток) в Томске.