Каждую ночь сотни обсерваторий всматриваются в небо, но планеты у других звёзд остаются призраками. Их свет в миллиарды раз слабее сияния родительской звезды — задача кажется безнадёжной. Однако выход нашёлся в оптике: не блокировать свет звезды, а погасить его встречной волной той же амплитуды, но сдвинутой на полпериода. Этот приём называют нуль-интерферометрией.

Световой узел: три нити — три волновода на кремниевом чипе размером с ноготь — сплетаются так, что в центральной жиле свет гасится полностью. Так устроен трикулер — симметричный светоделитель, который направляет энергию в боковые порты, оставляя центральный тёмным. Это не блокировка, а именно интерференционное гашение: гребень одной волны встречает впадину другой, и чистая темнота рождается прямо в схеме.

В лаборатории проверили идею на свете с длиной волны 1,59 микрометра. С помощью термооптических фазовращателей — крошечных нагревателей над волноводами — настроили разность хода лучей с точностью до долей нанометра. В результате глубина нуля достигла –54 децибел — свет звезды ослаб в 250 тысяч раз. При этом сам чип не вносил дополнительного хроматизма: положение нуля зависело от длины волны линейно, как и предсказывала теория.

Ширина полосы измерений составила 200 нанометров — весь ближний инфракрасный H-диапазон. Без специальной фильтрации поляризации получали около –30 дБ. Причина — двулучепреломление кремниевой платформы: для разных состояний поляризации волны бегут с разными скоростями, и условия гашения перестают совпадать. Убедившись в этом, исследователи добавили поляризатор и сразу улучшили контраст на два порядка.

Теперь перед инженерами стоит задача создать ахроматические фазовращатели и раздельные каналы для двух поляризаций. Это позволит достичь контраста 10⁻⁵–10⁻⁶ в широкой полосе, что необходимо для спектроскопии атмосфер экзопланет. Уже проведено численное моделирование новых конфигураций, а на очереди — двухвходовые схемы, имитирующие приём света от двух телескопов.

Сплетённый из кремниевых дорожек узел впервые показал, что способен надёжно глушить свет звезды сразу для целой палитры цветов. В будущем массивы таких трикулеров смогут войти в состав космических интерферометров, подобных проекту Habitable Worlds Observatory, и, возможно, именно этот световой узел развяжет язык атмосферам далёких миров.