Ученые из Самарского университета раскрыли уникальный оптический эффект, который открывает новые перспективы для создания спектрометров и лазеров нового уровня. Это открытие опубликовано в журнале Photonics.
Один из ключевых параметров в оптических процессах — «добротность резонанса», описывающая, насколько быстро колебания угасают. Системы с более высокой добротностью теряют энергию медленнее. Однако существуют особые резонансы, называемые связанными состояниями в континууме (ССК), которые не затухают со временем, обладая бесконечной добротностью.
Ученые Самарского университета им. Королева разработали математическую модель, объясняющую формирование эффекта ССК в каскадных оптических структурах, также называемых ловушками для света.
«Нами получены явные аналитические условия, при которых возможно существование ССК в резонансных структурах. Предложенная математическая модель отличается простотой и эффективностью, она позволяет объяснять и предсказывать возникновение данного эффекта», — рассказал доцент кафедры технической кибернетики Самарского университета Никита Головастиков.
В оптике и фотонике получение высокодобротных резонансов, по словам ученых, является ключом к разработке компактных резонаторов для передовых лазерных устройств, а также узкополосных оптических фильтров для систем высокоточного спектрального анализа.
Это открытие в области оптики и фотоники играет важную роль в разработке компактных резонаторов для передовых лазеров и узкополосных оптических фильтров для высокоточных спектральных анализаторов. Также ССК могут быть использованы для создания высокоточных датчиков концентрации химических веществ и других спектральных сенсоров.
Исследования подтверждают точность теоретических моделей с использованием численных методов, и научный коллектив планирует расширить применение моделей для изучения других резонансных явлений и структур. Самарский университет участвует в программе государственной поддержки университетов России «Приоритет-2030».
