Создан оптический транзистор, работающий с терагерцовым оптическим излучением

То, что световой поток, избирательно проходит через оптические линзы, которые пропускают свет, осциллирующий только в определенном направлении, известно давно и с успехом применяется на практике. Например, в 3D-телевидении и кино.
Но при всем при этом, избирательно поворачивать направление поляризации света, не вызывая поглощения значительной части света достаточно проблематично. Но, в Венском университете, подобный результат был достигнут, причем с терагерцовым оптическим излучением (длиной волны порядка миллиметра), которое представляет наибольшую техническую ценность в оптоэлектронике. Электрическое поле, приложенное к тончайшему слою материала, может вращать поляризации оптического луча. Результатом является эффективный , миниатюрный «световой» транзистор, который может быть с успехом использован для построения оптических компьютеров. В основе лежит эффект Фарадея - свойство некоторых материалов поворачивать плоскость поляризации электромагнитных волн при воздействии магнитного поля. Обычно, проявление этого эффекта незначительно. Но два года назад, наш соотечественник, профессор Андрей Пименов и его команда из Института физики твердого тела Венского университета технологий, совместно с исследовательской группой в университете Вюрцбурга, получила значительный эффект Фарадея, пропуская свет через специальные пластинки теллурида ртути при воздействии внешнего магнитного поля. Этот эффект управлялся с помощью внешнего магнитного поля, создаваемого с помощью соленоида, что являлось существенным технологическим недостатком. «Если использовать электромагнит для управления этим эффектом, необходима очень большая сила тока», объясняет Андрей Пименов.

Теперь, поворот поляризации терагерцового излучения достигнут просто приложением электрического потенциала менее одного вольта. Это делает систему намного проще и быстрее. До сих пор магнитное поле отвечало за то, что плоскость поляризации поворачивается, однако, теперь сила эффекта определяется не напряженностью магнитного поля, а количеством электронов, участвующих в процессе, и это количество можно регулировать изменением приложенного электрического потенциала. Следовательно, достаточно использования постоянного магнита и источника напряжения, чтобы легко управлять терагерцовым излучением света.
"Частота этого излучения, если сопоставить ее с тактовой частотой процессоров, может быть достигнута только в будущих поколениях компьютеров ", объясняет Пименов. "Электронные компоненты современных компьютеров, в которых информация передается только в виде электрического тока, не могут быть принципиально улучшены. При замене этих традиционных компонентов (использующих электронные транзисторы) оптическими откроется целый ряд новых возможностей". Причем это важно не только в перспективе создания новых компьютеров, но и для ряда других применений. Терагерцовое излучения в настоящее время используется для многих целей, например для работы с изображениями в технологиях безопасности аэропортов.
Если свет проходит через поляризационный фильтр, в зависимости от направления поляризации, то он либо пропускается, либо блокируется. Вращение луча света (и, соответственно, приложенного электрического потенциала), таким образом , определяет, проходит ли световой сигнал или нет. "Это самый настоящий принцип транзистора", объясняет Пименов: "подведение внешнего управляющего напряжения определяет, будет ли ток или нет, а в нашем случае, напряжение определяет, будет ли свет поступать или нет." Новое изобретение является оптическим эквивалентом электрического транзистора.