Да хванем цялата дъга на едно място

Нов плавен вълноводен преход е способен да поглъща видимата светлина в различни цветове и в допълнение – инфрачервено и микровълново лъчение.

Днес, ако фотодетектор или слънчева батерия улавят фотоните на видимата светлина, то те могат да направят това с нужната ефективност при определени дължини на вълните – прекалено късите или прекалено дългите просто „преминават транзит“.

Учените от Нюйоркския университет в Бъфало (САЩ) са заобиколили този проблем, като събрали вълноводи във форма на напръстник (или продълговата ваза с отрязан връх). Горният слой в тях „улавя“ светлина с една дължина на вълната, вторият – с друга, и накрая всички части от видимия спектър се оказват покрити.

„Това може да е безценно за тънкослойните фотоелементи, а също за утилизация на топлинните загуби в промишлеността и битовата електроника от рода на смартфони и лаптопи“, казва Цаоцян Цан, ръководител на групата.

Всеки слой от такъв плавен вълноводен преход с променливо сечение е изработен от ултратънки „подложки“ метал, полупроводник или диелектрик. Светлината се поглъща в зависимост от дебелината и други геометрични параметри на всеки слой. Според разработчиците по принцип това позволява в един плавен вълноводен преход да се поглъща както видимата светлина, така и близкото инфрачервено лъчение и дори микровълновото.

Освен при тънкослойни органични фотоелементи разработката може да бъде полезна при създаването на оптични микросхеми. Ефективното поглъщане в една точка на лъчи в различни диапазони е доста интересно за покрития, които поглъщат радиосигналите и инфрачервеното лъчение. Тоест в отбранителните технологии.

Отчет за изследването е публикуван в сп. Scientific Reports.