MIT ve diğer araştırma kurumlarından bilim insanları, fiber optik teknolojisinde önemli bir atılım gerçekleştirerek, tek modlu optik fiberlerin çekirdek kısmına doğrudan mikro optik elementler yerleştirmeyi başardı. Foküslü iyon ışını (FIB) işleme tekniği kullanılarak gerçekleştirilen bu çalışma, kuantum bilgi işleme uygulamaları için kritik öneme sahip.
Araştırma ekibi, nanometre ölçeğinde hassasiyetle üç farklı tipte mikro yapı üretti: mikro küresel, mikro spiral ve mikro koni (axicon) yapıları. Bu elementler, fiber optik kablonun ucuna tek adımda entegre edilerek, foton toplama ve ışın şekillendirme işlevlerini yerine getiriyor.
Atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak yapılan ölçümler, üretilen yüzeylerin olağanüstü hassasiyetini ortaya koydu. Mikro içbükey ve dışbükey küresel yüzeyler, 780 nanometre dalga boyunda sırasıyla yaklaşık λ/80 ve λ/50 şekil doğruluğuna ulaştı.
Optik karakterizasyon testleri, 633 nanometre dalga boyundaki helyum-neon lazer kullanılarak gerçekleştirildi. Testler, mikro spiral ve mikro koni yapılarının beklenen halka şeklindeki ışın desenlerini başarıyla oluşturduğunu doğruladı. Mach-Zehnder interferometrisi ile yapılan ileri analizler, spiral ve koni fiberlerinden yayılan ışığın azimut ve radyal faz profillerinin teorik beklentilerle uyumlu olduğunu gösterdi.
Bu teknoloji, kuantum iletişim sistemleri ve optik bilgi işleme uygulamalarında devrim yaratma potansiyeline sahip.