Imagen de microscopía electrónica de barrido de la uniformidad resultante y las dimensiones de los cristales fotónicos inducidos en nanofibras mediante ablación inducida por láser de femtosegundos. Crédito:Universidad de Electro Comunicaciones
Controlar y manipular la interacción de la luz con las nanoestructuras ofrece la promesa de nuevas e innovadoras aplicaciones tecnológicas que van desde nanoláseres y sensores hasta la computación cuántica. Sin embargo, a pesar de los tremendos avances en nanotecnología que han permitido la fabricación de estructuras unidimensionales y bidimensionales (como cavidades de cristales fotónicos), La integración eficiente de las cavidades de nanocristales con las fibras ópticas modernas en las redes de comunicaciones está resultando difícil.
Aquí, Kohzo Hakuta y colegas de la Universidad de Electro-Comunicaciones, Tokio informan sobre la realización de matrices unidimensionales de orificios o nanocráteres de tamaño nanométrico en las superficies de las nanofibras ópticas simplemente irradiéndolas con un solo pulso de luz ultracorta de un láser de femtosegundos. Se espera que estas cavidades de cristal fotónico basadas en nanofibras encuentren nuevas aplicaciones en nanofotónica y ciencia de la información cuántica.
Específicamente, Los investigadores utilizaron un láser con una longitud de onda de 400 nm y un ancho de pulso de 120 fs para realizar la ablación de miles de nanocráteres de 50 a 250 nm de diámetro con una periodicidad de 350 nm en una longitud de 1 mm en nanofibras de 450 a 550 nm de diámetro. Notablemente, en este procedimiento, la nanofibra actúa como una lente y enfoca la luz láser incidente en su "lado de sombra, "y el uso de un solo pulso elimina las imperfecciones estructurales debidas a vibraciones mecánicas.
Las cavidades fotónicas unidimensionales resultantes exhibieron una fuerte reflectancia de banda ancha y una alta transmisión óptica. Los investigadores afirman, "El fuerte confinamiento del campo, tanto transversal como longitudinal, en las cavidades PhC basadas en nanofibras y la integración eficiente a las redes de fibra, puede abrir nuevas posibilidades para aplicaciones nanofotónicas y ciencia de la información cuántica ".