Ett team av forskare från Kina, Spanien, Ryssland och Portugal har utvecklat ett sätt att använda Moiré -galler för att optiskt framkalla och markera bildandet av optiska solitoner under olika geometriska förhållanden. I deras tidning publicerad i tidningen Nature Photonics , gruppen beskriver sitt arbete, vilket innebar att fotorefraktiva olinjära medier används som ett sätt att lokalisera laserljus till trånga fläckar.

Solitoner är kvasipartiklar som förökas av en resande våg. Till skillnad från vågor som de som produceras i vatten, solitoner varken följs eller föregås av andra sådana vågor - de håller också sin form när de rör sig. De är viktiga eftersom de kan förhindra att diffraktion uppstår, det är därför de spelar en så viktig roll inom telekommunikation och andra informationsbärarsystem. Moiré -galler är mönster som ibland dyker upp i tryckta eller skannade bilder när två mönster överlappar varandra på ett förskjutet sätt. De har använts i grafenbaserade forskningsinsatser och arbete som innebär att man manipulerar mycket kalla atomer. De har också visat sig spela en roll i utvecklingen av kolloidala kluster.

I detta nya arbete, forskarna undersökte hur ljus kunde stoppas från att sprida sig - mer specifikt sätt att laserljus kan fångas på en trång plats. För detta ändamål, de använde en laserstråle för att schablonera en speciell typ av kristall:en fotorefraktiv strontiumbariumniobitkristall med olinjära holografiska egenskaper. Stencilen tvingade en stråle av laserljus att forma till ett vridet Moiré -galler. När ljuset rörde sig genom gallret, forskarna fann att solitoner bildades. De fann också att de kunde justera tröskeln för laserkraften genom att finjustera vinklarna på vridningarna i gallret. Dessutom, bildandet av solitoner i gallren inträffade med smidiga övergångar, från helt periodiska geometrier till aperiodiska. Forskarna noterade också att sådana trösklar i deras upplägg var ganska låga. Detta resultat tyder på att teamet har hittat ett sätt att minska effektgränsen i verkliga applikationer, som forskarna beskriver som ett stort steg framåt inom solitonforskning.

© 2020 Science X Network