Ukazujú svetlú cestu

Pomocou mikroskopu sa podarilo americkým vedcom vytvoriť trojrozmerné štruktúry vo fotónových kryštáloch. Vďaka tejto technike bude možné vyrobiť ľubovoľne tvarované dráhy pre svetlo alebo dokonca svetelné pamäte pre optické počítače. Fotónové kryštály sú pre svetlo to, čo polovodiče pre elektróny. Tak ako sa elektróny v polovodičovom kryštáli stále zrážajú s atómami, svetelné vlny prichádzajú vo fotónových kryštáloch do kontaktu s oblasťami rôznej lámavosti. Materiálom sa preto môže šíriť iba svetlo určitej vlnovej dĺžky. Aj vlastnosti fotónových kryštálov sa dajú cielene meniť zabudovaním rušivých miest.

Paul Braun a jeho kolegovia z University of Illinois vymysleli metódu na zabudovanie rôzne tvarovaných rušivých miest do týchto kryštálov. Ako píšu v časopise Advanced Materials, najprv pripravili roztok s kremíkovými guľôčkami s priemerom tisíciny milimetra. Guľôčky sa v roztoku samy sformovali do fotónového kryštálu.

Po odparení rozpúšťadla vedci vyplnili priestor medzi guľôčkami chemickou látkou, ktorá pôsobením intenzívneho svetla stvrdla na polymér. Do tohto útvaru potom poslali cez mikroskop laserový lúč, ktorý chemikáliu vytvrdil iba v ohnisku objektívu. „Opatrným pohybovaním ohniska mikroskopu po kryštáli sa dajú vytvoriť komplexné trojrozmerné obrazce,“ uviedol Braun. Po „nakreslení“ miesta poruchy sa nevytvrdené zvyšky chemikálie odstránia.

Táto metóda je oveľa jednoduchšia a flexibilnejšia ako postupné štruktúrovanie kryštálu. Týmto spôsobom sa dá vytvoriť opak skleného vlákna. Kanálmi vo fotónových kryštáloch sa svetlo bude dať viesť ostrejšími zákrutami. Prakticky by to znamenalo, že svetlo vyrobené čipom by sa dalo doviesť na ľubovoľné miesto čipu, čím by vznikol optický trojrozmerný spínací obvod.

(hy)