Fale optyczne bez dyfrakcji
W konwencjonalnych urządzeniach optycznych poziom szczegółowości jest ograniczony do połowy długości fali promieniowania. Rozmiar elementów i odległość między wzorcami determinowane są przez limit dyfrakcji światła. Oznacza to, że do uzyskania lepszej rozdzielczości potrzebne są krótsze fale. Wykorzystanie metali mogłoby pozwolić na znaczne udoskonalenie urządzeń optycznych pola bliskiego. Uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu "Active and passive exploitation of light at the nanometre scale" (APEX-SPP) badają możliwości zastosowania metali jako falowodów dla energii elektromagnetycznej poniżej limitu dyfrakcji światła widzialnego. Mówiąc dokładnie, w projekcie APEX-SPP wykorzystywane są zdobycze fotoniki i plazmoniki w celu zbudowania krzemowych aktywnych lub pasywnych urządzeń plazmonicznych. Plazmonika krzemu pozwala na uzyskanie modów optycznych o wielkości ułamka limitu dyfrakcyjnego. Te ulepszenia pola można wykorzystać do wzmocnienia optycznych efektów liniowych i nieliniowych. Aby dostosować reakcje liniowe i nieliniowe, badacze starają się zidentyfikować odpowiednią geometrię falowodów plazmonicznych. Partnerzy projektu zbudowali nowe lasery plazmoniczne. Generowanie modów mniejszych niż limit dyfrakcyjny pozwoliło na utrzymanie wzbudzenia bez względu na amplifikację. Badanie dynamiki tych krótkich skal czasowych wskazuje, że tego rodzaju lasery o krótkich impulsach można zastosować w ultraszybkiej spektroskopii. Uczestnicy projektu APEX-SPP planują także zastosowanie powierzchniowych nanolaserów plazmonicznych zaprojektowanych pod kątem współpracy z materiałami półprzewodnikowymi III-V. Technologia umożliwiająca ściśnięcie fal elektromagnetycznych do maleńkich rozmiarów może doprowadzić do powstania nowej generacji superszybkich procesorów oraz ultraczułych detektorów, które będą miały szansę znaleźć zastosowanie w ochronie zdrowia czy obronności.
