Ученые Красноярского научного центра СО РАН разработали инновационные оптические фильтры, состоящие всего из семи чередующихся слоев кварца и серебра, тогда как традиционные фильтры требуют 20 и более слоев. Такая конструкция позволила значительно уменьшить размеры фильтров без ухудшения их эффективности. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
Оптические фильтры служат для избирательного пропускания световых волн определённого диапазона и широко применяются в телекоммуникациях, медицинской диагностике и спектроскопии. В традиционных фильтрах используется большое количество тонких слоев с разными показателями преломления, что обеспечивает точную фильтрацию, но усложняет изготовление и увеличивает стоимость.
Предложенный учеными фильтр сочетает кварцевые слои, которые формируют узкую полосу пропускания, и серебряные слои, заменяющие традиционные диэлектрические зеркала за счёт отражения нежелательных спектральных диапазонов. Такая структура обеспечивает высокую селективность фильтрации с меньшим количеством слоев, что значительно упрощает производство.
Испытания показали, что фильтры с пропусканием красного, зеленого, фиолетового и инфракрасного света эффективно выделяют заданные цвета и блокируют остальные частоты. Особенность конструкции заключается также в том, что наряду с настроенным цветовым диапазоном фильтры пропускают ультрафиолет, так как в этом диапазоне серебро становится прозрачным из-за колебаний электронов.
В будущем планируется интеграция данной разработки в научно-производственный кампус региона для ускорения внедрения фильтров в практические устройства, включая медицинские сенсоры и системы спутниковой связи. Кроме того, толщину слоев можно менять для гибкой настройки параметров полосы пропускания, что позволяет адаптировать фильтры под различные задачи.
По словам Дмитрия Шабанова, младшего научного сотрудника, новая конструкция сочетает высокую точность и компактность, что особенно важно для современных оптических систем связи, где требуется надежное подавление лишних сигналов при сохранении качества передачи.
Обнаружена высокая фотокаталитическая активность порфолактонов. Введение катиона индия(III) в структуру порфолактона увеличивает его активность более чем в 8 раз. Ключевым результатом стало достижение рекордного числа каталитических циклов — до 830 тысяч, что значительно превосходит показатели известных фотокатализаторов.