Оптически управляемые микрозеркала на основе метаповерхностей из кремния и материала с фазовой памятью GST.
телекоммуникационные системы оптический коммутатор метаповерхность кремний GeSbTe
Изобретение относится к области нанотехнологий и микро- и нанооптики, в частности к оптически резонансным наноструктурам и метаповерхностям и может быть использовано для создания долговечных микрозеркал, быстро переключающихся между отражающим и пропускающим состояниями. В свою очередь такие микрозеркала могут быть использованы для создания скоростных и долговечных маршрутизаторов для модуляции телекоммуникационных сигналов.	Данный эффект достигается за счет переключения отражения зеркал под воздействием фемтосекундных лазерных импульсов за счет изменения фазового состояния Ge2Sb2Te5 (GST), приводящего к спектральному сдвигу и уменьшения амплитуды резонанса отражения метаповерхности в узком спектральном диапазоне телекоммуникационных длин волн. Предлагаемое в данной работе изобретение за счет использования в коммутаторах телекоммуникационных сигналов микрозеркал на основе кремниевых резонансных структур, интегрированных с материалом с фазовой памятью GST, позволяет добиться высокой скоростью работы (10-100 нс), большим сроком службы (число переключений больше 109), а также совместимыми с современными технологиями изготовления микроэлектроники, для построения многоканальных линий связи (более 100). В том числе это обеспечивается уникальными оптическими свойствами GST, способного быстро (за 10-ки наносекунд), многократно (более 109 циклов переключения) переключаться между своими фазовыми состояниями. При этом, у данного материала сильно изменяются оптические свойства (контраст показателя преломления более 1 в ближнем ИК диапазоне), что и обеспечивает переключение оптического отклика всего зеркала. Микрозеркала представляют из себя массив из метаповерхностей, состоящих из кремниевых цилиндров, заключенных в квадратную решетку с периодом до 1 мкм, отношением радиуса к периоду 0,78, аспектным отношением 0,29 (отношение толщины к диаметру) и имеющих включение тонкого слоя материала с фазовой памятью GST толщиной менее 20 нм. Такие структуры имеют оптические резонансы в ближнем инфракрасном диапазоне, которые могут изменять свою амплитуду и спектральное положение в зависимости от фазы слоя GST.
телекоммуникационные линии связи, коммутация оптических сигналов.
Павел
Трофимов
Игоревич
-
Отсутствует
Отсутствует
-
-
РОССИЯ
Павел
Трофимов
Игоревич
-
РОССИЯ
29.31.21
Оптика твердых тел
29.31.27
Взаимодействие оптического излучения с веществом
29.19.15
Фазовые равновесия и фазовые переходы
02.10.NS
NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY
Павел
Трофимов
Игоревич
Является автором патента
РОССИЯ
ФОНД СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Павел
Трофимов
Игоревич
Физическое лицо
РОССИЯ