Главная Обратная связь

Дисциплины:






Нанооптика и нанофотоника



Нанооптика является разделом оптики, в которой изучаются взаимодействие излучения наноразмерных полей с атомами, молекулами и нанотелами. Нанофотоника является разделом нанооптики, в которой исследуются нанополя со считанным количеством фотонов и исследуются поведение света на нанометровой шкале. Из общих физических соображений следует, что нанополя могут существовать и создаваться только вблизи поверхностей материальных сред, нанополя зависят от размеров и топологии материальных сред. Основной интерес к нанооптике обусловлен возможностью преодоления дифракционного предела в пространственном разрешении волновой микроскопии. Основной интерес к нанофотонике – это возможность увеличения величины напряженности электромагнитного поля при заданной величине энергии поля.

Использование тонких металлических пленок на поверхности диэлектрика позволяет существенно увеличить интенсивность лазерного поля возбуждением поверхностных плазмонных, увеличить предельные углы отражения атомов. Пространственно модулированная поверхностная волна является идеальной дифракционной решеткой для атомных волн де Бройля, что было успешно продемонстрировано экспериментально .

Одномерное нанополе использовалось при создании атомного зеркала , дифракционной решетки и сканера атомных волн де Бройля , для атомных нано ловушек , двумерное нанополе – для фокусировки атомов, создания атомных нанострукрур на поверхности и атомных нановолноводов, трехмерное нанополе - создания атомных ловушек .

“Просачивание” поля через малое отверстие в экране создает пространственную неоднородность интенсивности поля. Характерный размер нанополя определяется размером отверстия и может быть существенно меньше длины волны света.

Существенным недостатком поля, локализованного вблизи одиночного отверстия, является тот факт, что это поле неразрывно связано с полем сопутствующей стоячей волны, что является нежелательным для многих применений, например для атомной фокусировки.

Оптический нановолновод обеспечивает с единичным инжектируемым в волновод фотоном сильное поверхностное световое поле. Нановолновод использовался при исследовании взаимодействие лазерного нанополя с ансамблем ультра холодных атомов.

Нановолновод с инжектируемым в него лазерным излучением представляет возможность создания атомного волновода. Поверхностная волны нановолновода обеспечивают удерживающий атом потенциал вблизи поверхности.

Из многочисленных применений трехмерно локализованных нанополей -«фотонных точек» и «фотонных дырок» отметим только два: (1) для фокусировки атомов и (2) для нано локализации атомов. В случае "фотонной дырки" нанометровая область слабых полей окружена сильным полем внутри и будет происходить его фокусировка.Чрезвычайно важно, что основное движение фокусируемых пучков происходит в области слабых полей и поэтому вероятность спонтанных распадов, приводящих к дефокусировке пучка, в этом случае чрезвычайно мала."Фотонная точка", при отрицательной расстройке частоты втягивает в себя атомы, и таким образом снова происходит их фокусировка.



К настоящему времени реализованы атомные ловушки, основанные на использовании магнитных полей, электрических полей, лазерных и лазерно-магнитных полей. Характерной особенностью всех реализованных атомных ловушек является их малая глубина, поэтому локализация атомов в таких ловушках стала возможной только после развития методов лазерного охлаждения нейтральных атомов. В лаборатории реализован новый тип ловушки для нейтральных атомов , основанной на поверхностной потенциальной яме - поверхностная наноловушка. Показана возможность создания атомных микроструктур на поверхности с использованием поверхностной ловушки.





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...