Ett nytt tillvägagångssätt för att fånga ljus i konstgjorda fotoniska material av ett City College i New York-ledt team kan leda till en enorm ökning av överföringshastigheten för data online.

Forskning om topologiska fotoniska metamaterial under ledning av City College-fysikern Alexander B. Khanikaev avslöjar att långdistansinteraktioner i metamaterialet förändrar det vanliga beteendet hos ljusvågor och tvingar dem att lokalisera i rymden. Ytterligare, studien visar att genom att kontrollera graden av sådana interaktioner kan man växla mellan instängd och utökad (förökande) karaktär hos optiska vågor.

"Det nya tillvägagångssättet för att fånga ljus möjliggör design av nya typer av optiska resonatorer, som kan ha en betydande inverkan på enheter som används dagligen, sa Khanikaev. "Dessa sträcker sig från antenner i smartphones och Wi-Fi-routrar, till optiska chips i optoelektronik som används för att överföra data över Internet med aldrig tidigare skådade hastigheter. "

Berättigad "Topologiska tillstånd av högre ordning i fotoniska kagomkristaller med långdistansinteraktioner, "forskningen visas i tidskriften Nature Photonics publicerad idag.

Det är ett samarbete mellan CCNY, Photonics Initiative vid Graduate Center, CUNY; och ITMO -universitetet i Sankt Petersburg, Ryssland. Som ledande organisation, CCNY initierade forskningen och utformade strukturerna, som sedan testades både vid CCNY och vid ITMO University.

Khanikaevs forskningspartners inkluderade:Andrea Alù, Mengyao Li, Xiang Ni (CCNY/CUNY); Dmitry Zhirihin (CCNY/ ITMO); Maxim Gorlach, Alexey Slobozhanyuk (båda ITMO), och Dmitry Filonov (Center for Photonics and 2-D Materials, Moskva institutet för fysik och teknik.

Forskning fortsätter att utöka den nya metoden för att fånga synligt och infrarött ljus. Detta skulle ytterligare utöka utbudet av möjliga tillämpningar av upptäckten.