Изобретено устройство для усиления спонтанной эмиссии света

Исследователи из лаборатории Беркли разработали наноразмерную оптическую антенну, способную усиливать спонтанную эмиссию света от атомов, молекул и полупроводниковых квантовых точек.

Этот прорыв выпускает вперед светодиоды, способные заменить лазеры для коротковолновых оптических коммуникаций, включая оптические соединения для микрочипов, а также множество других применений.

«С момента изобретения лазеров интерес к спонтанной эмиссии света снижался в пользу стимулируемой световой эмиссии», сообщил инженер Эли Яблонович. „Однако с правильной оптической антенной спонтанная эмиссия может фактически быть быстрее стимулируемой“.

Яблонович с коллегами использовали внешнюю антенну из золота для эффективного усиления спонтанной световой эмиссии от нанопрутьев из фосфида арсенида галлия индия в 115 раз. Это значение ближе к 200-кратному увеличению, которое считается ориентиром скоростного различия между стимулируемой и спонтанной эмиссиями.

Когда будет достигнуто 200-кратное увеличение, скорость спонтанной эмиссии превысит скорость стимулируемой.

«Мы полагаем, что с оптическими антеннами становится возможным увеличение скорости спонтанной световой эмиссии более чем в 2500 раз, с одновременным удержанием эффективности световой эмиссии на уровне свыше 50%», сказал Яблонович. „Замещение проводов на микрочипах усиленными антеннами светодиодами сделает возможной ускоренную взаимосвязанность и большую вычислительную мощность“.

Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.