Image de microscopie électronique à balayage de l'uniformité et des dimensions résultantes des cristaux photoniques induits sur des nanofibres en utilisant l'ablation induite par laser femtoseconde. Crédit :Université d'électrocommunications
Le contrôle et la manipulation de l'interaction de la lumière avec les nanostructures offrent la promesse d'applications technologiques nouvelles et innovantes allant des nanolasers et capteurs à l'informatique quantique. Cependant, malgré les énormes progrès de la nanotechnologie qui ont permis la fabrication de structures unidimensionnelles et bidimensionnelles (telles que les cavités cristallines photoniques), l'intégration efficace des cavités de nanocristaux avec des fibres optiques modernes dans les réseaux de communication s'avère difficile.
Ici, Kohzo Hakuta et ses collègues de l'Université d'électro-communications, Tokyo, rapport sur la réalisation de réseaux unidimensionnels de trous ou de nano-cratères de taille nanométrique sur les surfaces de nanofibres optiques en les irradiant simplement avec une seule impulsion de lumière ultracourte provenant d'un laser femtoseconde. Ces cavités cristallines photoniques dites à base de nanofibres devraient trouver de nouvelles applications en nanophotonique et en science de l'information quantique.
Spécifiquement, les chercheurs ont utilisé un laser avec une longueur d'onde de 400 nm et une largeur d'impulsion de 120 fs pour enlever des milliers de nanocratères de 50 à 250 nm de diamètre avec une périodicité de 350 nm sur une longueur de 1 mm dans des nanofibres de 450 à 550 nm de diamètre. Notamment, dans cette procédure, la nanofibre agit comme une lentille et focalise la lumière laser incidente sur son "côté d'ombre, " et l'utilisation d'une seule impulsion élimine les imperfections structurelles dues aux vibrations mécaniques.
Les cavités photoniques unidimensionnelles résultantes présentaient une forte réflectance à large bande et une transmission optique élevée. Les chercheurs déclarent, « Le fort confinement du terrain, à la fois transversal et longitudinal, dans les cavités PhC à base de nanofibres et l'intégration efficace aux réseaux de fibres, peut ouvrir de nouvelles possibilités pour les applications nanophotoniques et la science de l'information quantique."
