Свет в крошечном кольце — как вода в замкнутом канале: если пустить поток слишком сильный, стенки начнут дрожать и канал изменит форму. В оптических микрокольцах роль воды играет лазерный луч, а роль стенок — кристаллическая дорожка толщиной меньше волоса. Обычно мощный свет «прожигает» материал: меняет его свойства, сдвигает частоту, портит настройку. Здесь же инженеры взяли тонкую плёнку танталата лития и после отжига — медленного прогрева и остывания — получили кольца, которые держат 4 ватта циркулирующей мощности. Это как если бы садовый шланг выдерживал напор пожарной машины и не разбухал.

Но сила нужна не сама по себе. На том же кристалле собрали модулятор — устройство, которое включает и выключает свет, как кран — воду. Его длина всего 2 миллиметра, а для переключения хватает 3 вольт, меньше, чем в батарейке-таблетке. Модулятор стабильно держит фазу и не «плывёт» под напряжением, что важно для оптической связи в диапазоне, где работают телекоммуникационные лазеры.

Такие кольца и модуляторы — кирпичики для будущих фотонных чипов: вместо электронов по проводам там бегают фотоны по волноводам. Если кирпичики выдерживают мощный свет и не теряют настройку, из них можно строить более быстрые и энергоэффективные системы связи, лидары и даже квантовые устройства.