Истражувачи од Калифорнискиот институт за технологија (Caltech) развија минијатурен оптички чип што може да пренасочи светлосен зрак за само 74 фемтосекунди — 74 квадрилионити делови од секундата. Тоа е приближно времето за кое светлината поминува растојание еднакво на ширината на човечко влакно.
Уредот користи еден интензивен светлосен зрак за привремено да ги промени оптичките својства на материјалот, додека втор, послаб зрак се пренасочува според создадената шема. Истражувачите успеале да ја насочат светлината под агол до 13 степени.
Клучна улога има таканаречениот оптички Керов ефект. При изложување на материјалот на силен светлосен импулс, неговиот индекс на прекршување се менува за многу кратко време. Бидејќи електроните не преминуваат во долготрајни возбудени состојби, промената може да се појави и да исчезне речиси исто брзо како самиот светлосен импулс.
Самиот ефект е премногу слаб за практично насочување на зрак. Затоа тимот изработил ултратенка метаповршина од аморфен силициум, прекриена со наностолбови помали од брановата должина на светлината. Нивната големина и распоред овозможуваат светлината подолго да се задржи и да циркулира во материјалот, со што се засилува интеракцијата.
За разлика од конвенционалните технологии, кои често зависат од побавни промени во електронските состојби на материјалите, овој пристап не бара електричен сигнал. Тоа може да овозможи побрзи фотонски комуникации, оптичко пресметување и чувствителни сензори.
Според истражувачите, сегашната брзина е ограничена од времетраењето на ласерскиот импулс, а не од основните својства на метаповршината. Тоа остава простор системот во иднина да стане уште побрз и да се примени во напредни концепти како временски кристали и оптички материјали што се менуваат со текот на времето.
Резултатите се објавени во списанието Nature Nanotechnology во трудот „Ultrafast, reconfigurable all-optical beam steering and spatial light modulation“.
