Специалисты Самарского университета совместно с другими отечественными учеными разрабатывают уникальную технологию плазмонной терагерцевой связи. Проводимые исследования позволят создать многоканальную линию связи, способную на одной частоте распространять сразу несколько сигналов с околосветовой скоростью. Результаты работы и выводы специалистов опубликованы научном издании, охватывающем все аспекты современной и классической оптики, Journal of Optics.
В центре внимания ученых находятся плазмон-поляритоны — это взаимосвязанные колебания электронов металла и электрического поля вблизи границы проводника и диэлектрика. Они способны одновременно вести себя и как частица, и как волна. Поляритоны могут распространяться вдоль поверхности цилиндрического проводника, например провода, и вращаться с разной скоростью в разных направлениях.
Группа ученых Самарского университета, ИЯФ СО РАН и Новосибирского государственного университета экспериментально доказала, что находящиеся в процессе вращения на металлическом проводе поверхностные плазмон-поляритоны сохраняют индивидуальные орбитальные угловые моменты при движении вдоль проводника. Исследователи полагают, что это свойство можно использовать для одновременной передачи сигналов по разным каналам. Такой подход поможет расширить информационную емкость новых телекоммуникационных систем.
«Мы предложили формировать закрученные плазмон-поляритоны, направляя на торец металлического цилиндра закрученные пучки излучения терагерцового лазера», — отметил заведующий кафедрой наноинженерии Самарского университета Владимир Павельев. Ученый добавил, что именно эти исследования имеют большие перспективы в сфере развития высокоскоростных телекоммуникаций.
Отмечается, что до сих пор плазмон-поляритоны терагерцового диапазона никто не получал и не исследовал, хотя сами по себе эти элементы известны достаточно давно. «Благодаря свойствам вращающихся плазмон-поляритонов несколько сигналов можно будет передавать вдоль проводника на одной частоте», — добавил Павельев.
У проведенного исследования есть как прикладные, так и фундаментальные аспекты. Как подчеркнул ученый, поверхностные плазмон-поляритоны распространяются со скоростью, близкой к скорости света. Они играют важную роль в различных взаимодействиях электромагнитного излучения с поверхностью. Свойства этих элементов позволяют использовать их также для развития методов диагностики материалов и создания биологических и оптических сенсоров, указали эксперты. Применение плазмон-поляритонов будет также интересно биологам для анализа органических веществ, так как именно в этом диапазоне происходят многочисленные собственные колебания таких макромолекул, как протеины или ДНК.
Сообщается, что кремниевые элементы для создания закрученных пучков излучения терагерцового лазера были изготовлены в Самарском университете, а экспериментальные исследования проводились на уникальной научной установке — Новосибирском лазере на свободных электронах в Институте ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН.
Ранее «МК» сообщил, что биологи собрались воскресить вымершую в результате хищнической деятельности человека птицу додо. Эта пернатая жила на острове Маврикий в Индийском океане, однако более 360 лет назад была истреблена охотниками. Вес додо доходил до 20 килограммов. Летать птица не умела и не боялась человека. Именно из-за этого пернатая стала легкой добычей для охотников. Ученые Colossal Biosciences планируют найти близкого родственника додо, чтобы с помощью техники редактирования ДНК вывести потомство в виде вымершей птицы. Уже установлено, что ближайшим родственником такой пернатой являются никобарские голуби.
Подпишитесь на Telegram "МК": еще больше эксклюзивов и видео!
Автор: Наталия Трушина