Два луча света бегут рядом по кремниевым дорожкам шириной меньше человеческого волоса. Один колеблется вверх-вниз, другой — влево-вправо. Задача — развести их по разным выходам, не потеряв ни капли мощности. Инженеры собрали для этого устройство длиной всего 20 микрометров: примерно четверть толщины листа бумаги.
Секрет — в периодическом изменении ширины волноводов. Свет в такой «стиральной доске» ведёт себя по-разному в зависимости от поляризации. Волны с одним направлением колебаний почти не переходят из одной дорожки в другую, а с другим — перетекают полностью. Так два луча разделяются, как пассажиры на турникете: один проходит прямо, второй сворачивает в боковой проход.
Такие разделители нужны в оптических чипах — там, где информация передаётся светом, а не электричеством. Чем меньше потери и шире рабочий диапазон, тем больше данных можно прогнать по одному каналу. Устройство работает от 1483 до 1620 нанометров — это почти весь диапазон, который используют телекоммуникационные лазеры.
Кремниевая дорожка длиной в 20 микрометров заменяет громоздкие призмы и поляризационные фильтры. Она уже напечатана на стандартном оборудовании для микроэлектроники, а значит, её можно встраивать в чипы массово и дёшево.
Человеческий волос в среднем имеет толщину около 80 микрометров, так что вся конструкция разделителя в четыре раза тоньше волоса.