Dynamische optische Puffer mit gekoppelten Resonatoren.

Die hohe Geschwindigkeit des Lichts macht es schwierig, es auf kleine Bereiche zu beschränken. Das macht es schwierig, einen optischen Speicher zu realisieren, der Informationen in Form von Photonen speichern kann. In dieser Studie haben wir zwei silikatroide mikrooptische Resonatoren (= Lichteinschlussbehälter) entwickelt, die mit einem winzigen Glaselement Licht einschließen und auslesen können. Wir haben die beiden Resonatoren miteinander gekoppelt. Wir haben dieses Verhalten durch die Kopplung zweier Resonatoren erreicht.

Ein weiterer Vorgang, der zur Realisierung eines optischen Speichers erforderlich ist, ist das Auslesen von Licht zu einem bestimmten Zeitpunkt. Da das Element an eine sich verjüngende optische Faser gekoppelt ist, kann das Licht eingegrenzt oder herausgezogen werden, wenn die Kopplung dynamisch eingestellt werden kann. Das ist so, als würde man den Deckel eines Behälters öffnen und schließen. Um dies zu erreichen, wird der in der Abbildung unten gezeigte C2-Resonator als Gate verwendet, und das Licht kann eingegrenzt und ausgelesen werden, indem die Wellenlänge des Resonators an die von C1 angepasst oder verschoben wird.

Ähnliche Vorrichtungen wurden bereits in photonischen Kristallen realisiert, aber jetzt wurde die Verweildauer auf 20 Nanosekunden verlängert, indem mikro-optische Resonatoren aus Siliziumdioxid verwendet wurden, die eine hohe Grundleistung für den Einschluss von Licht aufweisen.

Der Vorgang der Lichtauslesung ist in der nachstehenden Grafik dargestellt. Der rosa dargestellte Bereich ist der Zustand, in dem die Kontrollleuchte eingeschaltet ist und das Tor geschlossen ist. Wenn das Kontrolllicht ausgeschaltet wird, kann das Licht herausgenommen werden, und das Diagramm unten zeigt, dass das Licht 20 Nanosekunden lang eingeschlossen werden kann - in einem Vakuum legt das Licht in 20 Nanosekunden etwa 6 Meter zurück, was bedeutet, dass es in einem Behälter mit einem Durchmesser von nur etwa 100 Mikrometern eingeschlossen werden kann.