Российские ученые из Сколтеха, МИЭТ, МИЭМ ВШЭ, МИСИС и Российского квантового центра совместно с коллегами из южнокорейского университета Sungkyunkwan создали поляризатор на основе сплава германия, сурьмы и теллура (GST), который используется в перезаписываемых DVD и Blu-ray дисках. Устройство переключает поляризацию света нагревом без движущихся частей, что может увеличить пропускную способность оптических линий связи.
Поляризатор работает на длине волны 1550 нм. Он представляет собой решетку из GST с полосками шириной около 325 нм и периодом 560 нм на стеклянной подложке. Материал GST имеет два устойчивых состояния: аморфное и кристаллическое. В зависимости от фазы свет по‑разному взаимодействует с решеткой: в аморфном состоянии проходит одна поляризация, в кристаллическом — перпендикулярная ей. Переключение между состояниями происходит простым нагревом и охлаждением, а скорость переключения может составлять менее одной микросекунды.
Главное отличие от предыдущих разработок в том, что устройство работает как поляризатор в обоих состояниях материала, а не только в одном. Похожие поляризаторы на основе диоксида ванадия или GST в терагерцовом диапазоне теряли эту функцию при переключении фазы. На тестах оптический контраст образцов составил 10–14 дБ, а в аморфном состоянии они пропускали до 41,5% света. Кроме того, схема устойчива к неточностям изготовления: даже при отклонении толщины решетки на десятки нанометров устройство сохраняет рабочие характеристики.
Российскую часть коллектива составили Илья Фрадкин, Мария Федянина, Денис Жигунов, Петр Лазаренко, Сергей Святодух, Вадим Ковалюк, Евгений Кицюк, Вячеслав Светухин, Григорий Гольцман, Николай Гиппиус и Сергей Дьяков, который руководил исследованием.