Talasovod sastavljen od volfram disulfida razvili su inženjeri sa Kalifornijskog univerziteta u San Dijegu i on je tanak od samo tri sloja atoma i najtanji je optički uređaj na svijetu! Istraživači su svoje nalaze objavili 12. avgustaNanotehnologija prirode.

Novi talasovod je oko 6 angstrema (1 angstrom = 10^-10metara), 10.000 puta tanji od tipičnog vlakna i oko 500 puta tanji od optičkog uređaja na čipu u integrisanom fotonskom kolu. Sastoji se od jednog sloja volfram disulfida suspendovanog na silikonskom okviru (sloj atoma volframa je u sendviču između dva atoma sumpora), a jednoslojni formira fotonski kristal iz niza uzoraka nanopora.

Ovaj jednoslojni kristal je poseban po tome što podržava parove elektron-rupa zvane eksitoni, na sobnoj temperaturi, ovi ekscitoni stvaraju jak optički odgovor tako da je indeks loma kristala približno četiri puta veći od indeksa prelamanja zraka oko njegove površine. Nasuprot tome, drugi materijal iste debljine nema tako visok indeks loma. Kako svjetlost putuje kroz kristal, ona se hvata iznutra i provodi duž ravni totalnom unutrašnjom refleksijom.

Još jedna posebna karakteristika su talasovodni kanali svjetlosti u vidljivom spektru. Vodenje talasa je ranije demonstrirano sa grafenom, koji je takođe atomski tanak, ali na infracrvenim talasnim dužinama. Tim je po prvi put demonstrirao vođenje talasa u vidljivom području. Nanoveličine rupe urezane u kristal dozvoljavaju da se nešto svjetlosti rasprši okomito na ravan tako da se može promatrati i ispitati. Ovaj niz rupa proizvodi periodičnu strukturu koja čini kristal udvostručen i kao rezonator.

Ovo ga čini i najtanjim optičkim rezonatorom za vidljivu svjetlost koji je ikada eksperimentalno demonstriran. Ovaj sistem ne samo da rezonantno pojačava interakciju svetlost-materija, već služi i kao rešetkasti spojnik drugog reda za spajanje svetlosti u optički talasovod.

Istraživači su koristili napredne tehnike mikro- i nanofabrikacije za kreiranje talasovoda. Izrada strukture je bila posebno izazovna. Materijal je atomski tanak, tako da istraživači osmišljavaju proces da ga okače na silikonski okvir i precizno ga uzorkuju bez lomljenja.

Volfram disulfidni talasovod je dokaz koncepta za skaliranje optičkog uređaja na veličine koje su reda veličine manje od današnjih uređaja. To bi moglo dovesti do razvoja fotonskih čipova veće gustine i većeg kapaciteta.