Waveguide gearstald troch wolfraam disulfide is ûntwikkele troch de yngenieurs oan de Universiteit fan Kalifornje San Diego en it is mar trije lagen fan atomen tinne en is de tinste optyske apparaat yn 'e wrâld! Undersikers publisearren har befiningen op 12 augustus ynNatuer Nanotechnology.

De nije waveguide is sawat 6 Angstrom (1 Angström = 10^-10meter), 10.000 kear tinner dan in typyske glêstried, en sawat 500 kear tinner dan in op-chip optysk apparaat yn in yntegreare fotonyske sirkwy. It bestiet út in inkele laach wolfraam disulfide ophongen op in silisium frame (in laach wolfraam atomen is sandwiched tusken twa swevel atomen), en de single-laach foarmet in fotonysk kristal út in rige fan nanopore patroanen.

Dit inkele laach kristal is spesjaal yn dat it stipet elektron-gat pearen neamd excitons, by keamertemperatuer, dizze excitons generearje in sterke optyske reaksje sa dat de brekingsyndeks fan it kristal is likernôch fjouwer kear de loft brekingsyndeks om syn oerflak. Yn tsjinstelling, in oar materiaal mei deselde dikte hat net sa'n hege brekingsyndeks. As ljocht troch it kristal reizget, wurdt it yntern fêstlein en lâns it fleantúch trochfierd troch totale ynterne refleksje.

De waveguide kanalen ljocht yn it sichtbere spektrum is in oare spesjale eigenskip. Golflieding is earder oantoand mei grafeen, dat ek atomysk tin is, mar op ynfraread golflingten. It team demonstrearre foar de earste kear golflieding yn de sichtbere regio. Nanogrutte gatten etste yn it kristal kinne wat ljocht loodrecht op it fleantúch ferspriede, sadat it kin wurde waarnommen en ûndersocht. Dizze array fan gatten produseart in periodike struktuer dy't it kristal ek dûbel makket as in resonator.

Dit makket it ek de tinste optyske resonator foar sichtber ljocht ea om eksperiminteel te demonstrearjen. Dit systeem fersterket net allinne resonânsjefel de ljocht-materiële ynteraksje, mar tsjinnet ek as in twadde-order grating coupler te keppeljen it ljocht yn de optyske waveguide.

Undersikers brûkten avansearre mikro- en nanofabrikaasjetechniken om de waveguide te meitsjen. It meitsjen fan de struktuer wie benammen útdaagjend. It materiaal is atomysk tin, dus ûndersikers betinke in proses om it op in silisiumframe op te hingjen en it krekt te patroonjen sûnder it te brekken.

De wolfraam disulfide waveguide is in proof of concept foar it skaalfergrutting fan it optyske apparaat nei maten dy't oarders fan grutte lytser binne as de hjoeddeiske apparaten. It kin liede ta de ûntwikkeling fan hegere tichtheid, hegere kapasiteit fotonyske chips.