Megépítették az antilézert

Első alkalommal készítették el az antilézert, ami ahelyett hogy kibocsátaná, elnyeli a fényt. Az új eszköz rendkívül hatékony az energia elnyelésében, neve ellenére azonban ne egy lézerpajzsra gondoljunk.

Az antilézer, melynek prototípusa még csak az infravörös tartomány adott hullámhosszait nyeli el, az elektronikus számítógépes chipekbe integrált fényalapú eszközöknél hozhat áttörést. Más kutatócsoportok is készítettek már hasonló eszközöket, folyamatosan pattogtatva a fényt egy tükör és egy fényelnyelő anyag között. Az újdonság egy új alapelvben, az idő visszafordításában rejlik. A technika a mögöttes matematika megfordításával visszapörgeti a folyamatokat, esetünkben egy plusz jel mínuszra cserélésével ugyanannyi energiát nyelet el az antilézerrel, mint amennyi energiát egy hagyományos lézer termel.


A lézer ragyogását fotonok özöne adja, amik egy fényerősítő anyag, például kristály, üveg, vagy félvezető belsejében pattognak, erőteljes, koherens sugarat alkotva. 2010-ben Douglas Stone a Yale Egyetemen felvázolt egy módszert a folyamat megfordítására. A beérkező sugarat két egyforma erősségű sugárra osztják, majd azokat tükrökkel szinkronizálják, végül egy fényelnyelő szilíciumostya két ellentétes oldalára irányítják. Az energia, amit a szilícium nem nyel el, a sugarak ütközésekor eltűnik, ez azonban kevesebb a sugár energiájának 1 százalékánál, így az új módszer sokkal hatékonyabb az elnyelésben, mint a hagyományos megoldások.

Az elv tesztelésére mostanáig kellett várni. Az ugyancsak a Yale-en dolgozó Hui Cao egy 110 mikrométer széles szilíciumostyával a gyakorlatban is megvalósította Stone és csapata elméleti munkáját. Az ostya szélességének változásával az elnyelhető fény hullámhossza is változik. Cao kísérletében a 110 mikrométeres ostya 998,5 nanométeres hullámhosszú, az infravörös tartományba tartozó fény 99,4 százalékát nyelte el, hővé alakítva azt. "A kísérlet tökéletesen alátámasztotta az elmélet" - mondta Stone. "Ennél jobbra nem is számíthattunk volna"

Az antilézerek a jövő optikai számítógépeiben játszhatnak szerepet, amik a fényt használják az adatátvitelhez, jelentősen felgyorsítva a számításokat. Az antilézerek hatékonyan modulálhatnák a fény intenzitását, vagy a fényjeleket elektronikussá alakíthatnák a processzoron belüli feldolgozáshoz.