SPIE tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləri3D rentgen mikrotomoqrafiyası xaotik işıq dinamikasını başa düşməyə imkan verən deformasiyaya uğramış mikrosferin daxili həndəsəsini ortaya qoyur. Kredit: Advanced Photonics Nexus (2025). DOI: 10.1117/1.apn.4.6.066006

Optika dünyasında mikro boşluqlar adlanan kiçik strukturlar (çox vaxt insan saçından daha geniş deyil) lazerlərdən tutmuş sensorlara qədər texnologiyalarda mühüm rol oynayır.

Bu mikroskopik rezonatorlar işığı tutaraq, onun sərhədləri daxilində milyonlarla dəfə fırlanmasına imkan verir. Onlar mükəmməl formada olduqda, onların içindəki işıq hamar, dairəvi yollarla hərəkət edir. Lakin onların simmetriyası bir qədər pozulduqda, işıq gözlənilməz şəkildə davranmağa başlayır, birtərəfli lazer emissiyası və ya daha güclü işıq-maddə qarşılıqlı təsiri kimi təəccüblü təsirlərə səbəb ola biləcək xaotik marşrutları izləyir.

İndiyə qədər bu xaotik davranışla bağlı tədqiqatların əksəriyyəti düz, iki ölçülü mikro boşluqlara yönəlmişdir. Bunları öyrənmək daha asandır, çünki onların forması mikroskop altında görülə və ölçülə bilər. Lakin bütün istiqamətlərdə deformasiyanın baş verdiyi həqiqətən üçölçülü (3D) mikro boşluqlar əsasən tədqiq edilməmiş olaraq qalmışdır. Onların daxili həndəsəsini nümunəni kəsmədən və ya zədələmədən tutmaq çətindir, bu da onların içərisində işığın necə davrandığını başa düşməyi çətinləşdirir.

Advance Photonics Nexus -da dərc edilən araşdırma bunu dəyişir. Beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu 3D xaotik mikro boşluqları onlara zərər vermədən təsvir etmək və təhlil etmək üçün bir üsul hazırlayıb. Onlar yüngül deformasiyaya uğramış silisium mikrosferini skan etmək üçün tibb və materialşünaslıq laboratoriyalarında geniş yayılmış bir üsul olan rentgen mikrokompüterli tomoqrafiyadan (µCT) istifadə etdilər. Bu, onların tam 3D formasını mikronaltı dəqiqliklə yenidən qurmağa imkan verdi.Deformasiyaya uğramış mikrokürələrin istehsalı. (a) Eksperimental qurğunun sxematik diaqramı. (b) fırlanan simmetrik mikrosferin və (c) deformasiyaya uğramış (asimmetrik) mikrosferin optik mikroskop şəkilləri. Kredit: Advanced Photonics Nexus (2025). DOI: 10.1117/1.apn.4.6.066006

Bu detallı modellə komanda işığın deformasiya olunmuş boşluqdan necə keçdiyini hesablaya bildi. Onlar müəyyən ediblər ki, forma müxtəlif istiqamətlərdə təhrif edildikdə, işıq sadəcə olaraq təsadüfi sıçramır, o, Arnold diffuziyası kimi tanınan proseslə bütün boşluğa yayılır. Bu, 3D xaotik işıq dinamikası haqqında uzun müddətdir mövcud olan nəzəri proqnozu təsdiqləyir.

Okinava Elm və Texnologiya İnstitutunun Magistratura Universitetinin Kvant Texnologiyaları üçün İşıq-Maddə Qarşılıqlı Əlaqələri bölməsinin direktoru və hesabatın müxbir müəllifi, professor Síle Nic Chormaic-ə görə, “Bu iş 3D dalğa xaosu, qeyri-xətti optika və kvant fotonikasını araşdırmaq üçün yeni bir pəncərə açır. genişzolaqlı mikrolazerlər və təkmilləşdirilmiş performans üçün xaotik dinamikadan istifadə edən mürəkkəb optik şəbəkələr.”

Bu mürəkkəb strukturlarda işıq davranışını ölçmək və proqnozlaşdırmaq bacarığı həm fundamental elm, həm də praktik tətbiqlər üçün yeni imkanlar açır.

Daha çox məlumat: Ke Tian et al, 3D xaotik mikro boşluqların rentgen mikrokompüterli tomoqrafiyası, Advanced Photonics Nexus (2025). DOI: 10.1117/1.apn.4.6.066006

SPIE tərəfindən təmin edilmişdir