Журнал «Компьютерра» № 11 от 20 марта 2007 года

Поэтому самые лучшие зеркала, способные отражать три (99,9%), а то и пять-шесть "девяток" падающего излучения, изготавливают из нескольких чередующихся тонких слоев материалов с разным показателем преломления. Толщину слоев, порядка четверти длины волны излучения, подбирают так, чтобы падающие электромагнитные волны, частично отражаясь от границ раздела материалов и интерферируя, гасили друг друга. Чтобы добиться хороших результатов в нужной области спектра и для заданного диапазона углов падения, слоев нужно много (до сотни). В результате зеркало получается толстым и сложным в изготовлении.

Если в большинстве приложений с толщиной зеркала можно смириться, то в современных полупроводниковых технологиях каждый лишний микрон в геометрии устройства или дополнительная технологическая операция выливаются в значительные расходы. А без зеркал не обойтись в оптических резонаторах лазерных диодов, работающих сегодня везде - от оптических мышей, DVD-плееров и лазерных принтеров до сетей передачи данных.

Решение этой проблемы недавно отыскали в Калифорнийском университете в Беркли. Там удалось придумать замену обычному многослойному пятимикронному зеркалу для лазерных диодов из арсенида алюминия галлия, чередующегося с арсенидом галлия. Теперь вместо него 99,9% света отражает единственная пара слоев, один из которых - тот же арсенид алюминия галлия, а роль второго играет воздух. Эта пара в двадцать раз тоньше и гораздо дешевле при производстве. Хитрость в том, что поверхность арсенида алюминия галлия уже не гладкая, а испещрена параллельными бороздками глубиной 230 нм. Хорошему отражению способствует большая разница в показателях преломления воздуха (1,0) и арсенида алюминия галлия (3,0). Впрочем, при необходимости воздух нетрудно заменить любым другим материалом со сравнительно небольшим показателем преломления, вроде диоксида кремния. Размеры бороздок в новом устройстве гораздо меньше длины волны и не мешают гасящей интерференции. В то же время бороздки "размывают" границу, обеспечивая нужный диапазон отражения.

Новые зеркала значительно удешевят производство полупроводниковых лазеров, особенно поверхностно-излучающих с вертикальным резонатором (VCSEL). Авторы надеются, что благодаря малому весу новые зеркала будут востребованы в быстродействующих микромеханических оптических переключателях и других устройствах бурно растущей фотоники. А поскольку подобные зеркала нетрудно напечатать почти на любой поверхности, их применения можно ожидать и в гибких органических дисплеях и в массе других устройств бытовой электроники. ГА

Кольцо без Властелина

"Видала я котов без улыбки, но улыбки без кота…" - говаривала в подобных случаях Алиса. Впрочем, в наш век небольшой уголок Страны Чудес может себе нарисовать любой желающий, овладевший простыми навыками работы в графическом редакторе. Не чуждо это, порой, и вполне серьезным людям, занимающимся наукой, чему доказательством послужит представленная недавно публике фотография Сатурна.

Глядя на изображение, обмануться можно как минимум трижды. Начать хотя бы с того, что на фото не очень-то разглядишь саму планету. Астрономы посчитали, что "кот", в данном случае, не уместен, и сосредоточили внимание зрителя на "улыбке". От планеты-гиганта осталась только тень, делающая невидимой часть кольца. Надо сказать, дорисовывать кольцо на Земле не стали именно потому, что это был бы чистой воды вымысел: одно дело укрыть, то, что есть, и совсем другое - выдавать отсутствующее за реальность.

Также заблуждением было бы считать, что зонд Cassini видел хотя бы одной из своих камер Сатурн в таком ракурсе. Планета для этого слишком велика, а потому аппарату потребовалось отдельно снять девять частей мозаики, чтобы потом ученым можно было воссоздать общий вид. Точнее, снимков было 27, и связано это с третьим ложным впечатлением. Изображение представлено в естественных цветах, в которых, на самом деле, не видит ни один космический аппарат. Cassini не является исключением, и его широкоугольной камере пришлось сделать по три снимка каждого из девяти фрагментов через красный, зеленый и синий фильтры, а уж создание полноцветной картинки после этого стало делом техники.

На всю съемку ушло примерно 45 минут, и теперь мы можем представить, как выглядела бы кольцевая система Сатурна без самой планеты с расстояния в 1,6 млн. километров. Во время этой фотосессии Cassini достиг максимальной за всю миссию широты, ненадолго зависнув над 60-м градусом планеты. Разрешение изображения составляет 90 км на пиксель, что позволяет увидеть на полноразмерном варианте в виде точек даже три малых спутника Сатурна. Чтобы не печатать фотографию на весь разворот, этими деталями мы решили пожертвовать, внеся и свою лепту в обман читателя. АБ

В ожидании неприятностей