Алле-c - оп!

Эта история началась для меня больше года назад, с сообщения в июльском номере журнала "Science" о коаксиальном оптическом кабеле, грозящем перевернуть традиционные представления о передаче света по оптоволокну.

Эта история началась для меня больше года назад, с сообщения в июльском номере журнала «Science» о коаксиальном оптическом кабеле, грозящем перевернуть традиционные представления о передаче света по оптоволокну. В новом кабеле-де будут отсутствовать потери и дисперсия, можно будет передавать сигналы большей мощности, и вдобавок он будет чуть ли не дешевле традиционного оптоволокна. Кроме того, вследствие низких потерь и большей мощности, можно будет отказаться от оптических усилителей при передаче данных даже на тысячи километров и - еще одно следствие - значительно расширить частотный диапазон сигналов и скорость передачи данных.

Признаться, тогда я воспринял это сообщение с известной долей скептицизма, которым и поделился с читателями «Компьютерры». А потом почти уже забыл об этой истории, в памяти отложилось лишь загадочное, при чтении привлекающее и останавливающее взгляд словосочетание «фотонные кристаллы».

За прошедший год, между тем, произошло довольно много событий. О производстве волокон из фотонных кристаллов заявляют сейчас по крайней мере полдесятка фирм из Америки, Западной Европы и Японии. На сайтах - чуть ли не информация для заказа, но нет, речь пока не идет о коммерческих образцах. Длина экспериментальных волокон измеряется пока десятками и сотнями метров, а затухание - даже в лучших образцах - десятками децибел на километр. Правда, если вспомнить историю тридцатилетней давности, у первых оптических волокон затухание было не лучше, да и причины, по сути, называются те же - проникающие повсюду в этом мире молекулы воды. Для пустотелых волноводов - угроза более чем реальная.

Наиболее осторожные исследователи считают оптические волноводы самым перспективным применением для фотонных кристаллов. Возможный же спектр приложений значительно шире - от диэлектрических зеркал до прозрачных (почему бы и нет) металлов, интегральной оптики и оптических же компьютеров, ЯМР-томографии, хирургических операций и фотолитографии - список можно продолжить. Энтузиасты поговаривают даже о транспорте отдельных атомов по фотоннокристальным свето- (или все-таки атомо-?) водам.

В общем, не удивляйтесь, если через год - другой антенной на фотонных кристаллах - только уже не оптического, а радиодиапазона - обзаведется ваш мобильный телефон: как оказалось, фотонные кристаллы подходят и для построения электрически малых (с размерами, существенно меньшими длины волны) антенн. И, более того, позволяют синтезировать материалы с отрицательным показателем преломления (более подробно - во второй статье темы). Плоская пластинка из вещества с отрицательным показателем преломления сможет фокусировать свет точно так же, как оптическая линза…

Необычно, не правда ли? Еще необычнее то, что линзы с отрицательной рефракцией позволяют, по крайней мере, в теории, строить изображения с размерами элементов в сотни раз меньшими длины волны, а также антенны без боковых лепестков - тут нарушаются известные и привычные еще со школьной скамьи физические принципы, за исключением разве что уравнений Максвелла…

Фантастика? Вот что говорит о фотонных кристаллах один из исследователей, Шон Линь (Shawn Lin) из знаменитой Sandia National Laboratory (на фото, с образцом фотонного кристалла): «Все необходимые открытия сделаны, основные вопросы производства соответствующих материалов - решены. Дело за нашим воображением - оно нам очень пригодится, чтобы разработать не существовавшие доныне инновационные устройства и построить основные строительные блоки (микрофотоники). Инвесторы и большие деньги только и ждут, когда это случится».

[i40719]