Инфракрасный свет — невидимый помощник: он чувствует тепло, распознаёт молекулы и передаёт данные по воздуху. Но управлять им сложно: луч нужно быстро включать, выключать и менять его оттенок, а обычные переключатели для этого слишком медленные или громоздкие.
Новый прибор решает эту задачу. Основа — тончайшая плёнка из ниобата лития, кристалла, который меняет свои свойства под действием электрического поля. Спектроскопия и фотометрия получают инструмент, способный модулировать свет в диапазоне от 2,4 до 3,6 микрометра. Напряжение всего 2,3–4,3 вольта — как у пальчиковой батарейки — меняет яркость луча, а полоса частот достигает 40 гигагерц. Для сравнения: это в миллиард раз быстрее, чем моргает глаз.
Устройство также умеет создавать «гребёнку» из множества оттенков света — спектр шириной 0,8 терагерца. Такой набор частот нужен для точных измерений и для передачи информации по нескольким каналам сразу. В эксперименте модулятор успешно передал данные через свободное пространство — как лазерная указка, только невидимая и гораздо умнее.
Теперь инфракрасные системы можно делать компактными, как микросхемы. Датчики, спектрометры и передатчики поместятся на одном кристалле. Это шаг к карманным приборам для анализа воздуха, медицинской диагностики и защищённой связи.
Инфракрасный свет — это то же самое, что тепло, которое вы чувствуете от батареи. Просто его волны длиннее, чем у красного цвета, и глаз их не видит.