METANANO — это конференция по метаматериалам и нанофотонике, которая ежегодно привлекает все больше участников из различных научных областей: от фундаментальных исследований в области фотоники и плазмоники до бизнес-ориентированных проектов в области радиочастотных технологий, бионанотехнологий и солнечной энергетики. Четвертая конференция собрала в Санкт-Петербурге более 400 участников из России, Германии, Франции, Китая, Австралии, Испании и других стран. Мероприятие призвано объединить членов научного сообщества для обсуждений и обмена знаниями как среди представителей промышленности, так и в академических кругах с перспективой сотрудничества между этими группами в будущем.
В этом году на конференции была представлена новая концепция для постерной сессии — ePoster. Всего было предложено более 100 электронных постерных докладов. Участникам необходимо было за одну минуту рассказать суть своего исследования. Награду за лучший постер и выступление присудили аспирантке четвертого года обучения Физического факультета Дарье Бочек — ее доклад назывался «Изогнутое оптическое волокно как перестраиваемый бутылочный микрорезонатор» («Bent optical fiber as a tunable bottle microresonator»). В этой работе был экспериментально продемонстрирован новый эффект: сильный изгиб оптического волокна вызывает наноразмерную вариацию его эффективного радиуса. Используя этот эффект, сотрудники лаборатории волоконных лазеров ФФ НГУ научились изготавливать бутылочные микрорезонаторы SNAP для мод шепчущей галереи (МШГ), изогнув оптическое волокно. Этот метод существенно проще по сравнению с другими, поскольку не требует применения лазеров. Но его главное преимущество — это возможность механической перестройки в реальном времени, а значит, возможность изменять время задержки световых импульсов.
— Резонаторы представляют собой прозрачные осесимметричные тела, такие как сфера или цилиндр, в которых свет циркулирует по поверхности за счет эффекта полного внутреннего отражения. В наши дни эти миниатюрные устройства находятся в центре внимания, поскольку сочетают в себе высокую оптическую добротность и микрометровые размеры, за счет чего удается создать сильную локализацию света. Это позволяет наблюдать в них широкий спектр нелинейных эффектов, таких как, например, генерация оптических гребенок, — рассказала о своем исследовании Дарья Бочек. По словам исследовательницы, именно в лаборатории волоконных лазеров ФФ НГУ было впервые обнаружено это явление.
Резонаторы для МШГ активно применяются в технике. На их основе изготавливаются электрооптические модуляторы и лазеры со сверхузкой линией. Широкий интерес такие резонаторы получили и в области детектирования, поскольку резонансная частота чувствительна к малым изменениям окружающей среды, таким как изменение температуры, давления, а также показателям преломления окружающей среды, что позволяет детектировать единичные биомолекулы или наночастицы.
— Помимо множества применений МШГ резонаторов в технике и области детектирования, они также выступают неотъемлемой частью фотонных интегральных микросхем для оптической обработки сигналов. На их основе изготавливаются оптические линии задержки, фильтры, коммутаторы и буферы. Литографическая технология, используемая для этих целей, неуклонно возрастает в сложности, однако большие оптические потери в кремнии и шероховатости на поверхности таких резонаторов являются фундаментальным ограничением данной технологии, — объяснила практическое значение и преимущества разработки Дарья Бочек.
Работа Дарьи Бочек и ее коллег была опубликована в научном журнале Optic Letters. В число наиболее популярных и востребованных статей этого журнала вошла и недавняя публикация сотрудников НГУ.
