אופטיקה

שעון אטומי. המחשה: depositphotos.com

מדענים מכוונים את השעון מחדש: צעד גדול לקראת הגדרה מחודשת של השנייה

בהשוואה בין שעונים אופטיים בשש מדינות הצליחו חוקרים לבצע מדידות מתואמות בדיוק חסר תקדים – צעד משמעותי בדרך לקביעת סולם זמן עולמי חדש
מדעני המכון חיפשו איך לבסס שיטה יעילה לעיבוד מידע במחשבים קוונטיים – וגילו במפתיע סוג חדש של מערבולות הנוצרות במפגש בין שני פוטונים

כשחלקיק אור רואה את האור

מדעני המכון חיפשו איך לבסס שיטה יעילה לעיבוד מידע במחשבים קוונטיים – וגילו במפתיע סוג חדש של מערבולות הנוצרות במפגש בין שני פוטונים
שבב אופטי המחשה: depositphotos.com

כיצד מתפשט האור בסיליקון?

חוקרים בטכניון נותנים מענה לשאלה זו וסוללים נתיבים חדשים ליישומים בתקשורת, בדימות ובמחשוב קוונטי
- לייזר ספין בסקאלה אטומית: התמונה מתארת את מבנה מהוד הלייזר המורכב משני סוגי מבנים של ננו-אנטנות. הקרינה כלואה במבנה הפנימי בלבד (צהוב). השכבה הפעילה של הלייזר - שכבה אטומית בודדת - נמצאת על המהוד. קרן הלייזר מפוצלת לשתי קרניים בספינים הפוכים של הפוטונים (חלקיקי האור), הניתנים לשליטה בעזרת שאיבת הלייזר (credit: Scholardesigner co, LTD).

ספין חיובי – מחקר בטכניון נבחר לאחת מפריצות הדרך בפוטוניקה ב-2023

הפיתוח הוא לייזר ספין משכבה אטומית בודדת – פיתוח של פרופ' ארז חסמן מהפקולטה להנדסת מכונות ופרופ' אלעד קורן מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים.
כותרת: למעלה, אזובנזן היא מולקולה שיכולה לשנות את צורתה על-ידי אור. מולקולה של אזובנזן עוברת בין שתי צורות בהשפעת אור. באיור התחתון: כלוב מולקולרי המכיל את המולקולות של האזובנזן הפוטו-סנסיטייזר. המנגנון החדש מבוסס על גישה על-מולקולרית שבה המולקלות של אזובנזן ושל הפוטו-סנסיטייזר כלואות יחד בתוך כלוב מולקולרי. החלל המצומצם הנגיש למולקולות הכלואות מאפשר רק את צורת ה-E, אך לא את צורת ה-Z של אזובנזן, ולכן מולקולה זו נדחפת אל מחוץ לכלוב. קרדיט: יונתן ר' צ'רץ'

פרסום במגזין Science אודות תגלית חדשה: שימוש באור לא מזיק לשינוי צורת מולקולת אזובנזן בתוך קומפלקס על-מולקולרי

אזובנזנים הינם תרכובות רב-תכליתיות בעלות שימושים פוטנציאליים רבים, כגון ושדרג הטכנולוגיה באמצעות ייצור מכונות זעירות, כמו גם יצירת תרופות המשופעלות על-ידי אור. מולקולות אלה יכולות להימצא בשתי צורות שונות הקרויות
רשת אופטית. המחשה: depositphotos.com

חוקרי האוניברסיטה העברית יצרו את מתג הצבע הזעיר ביותר בעולם

מתג הצבע המהיר מאפשר שינוי מידי של הצבע הנפלט. לתגלית יש השלכות לטכנולוגיות מגוונות בהן נדרש כיוונן צבע מהיר כדוגמת מסכי תצוגה, תקשורת קוונטית ומקורות אור ממוזערים
התאים הלבנים בזנב השרימפס. צילום: אוניברסיטת בן גוריון

השרימפס קובע מחדש את חוקי האופטיקה

לשרימפס יש צבע לבן בוהק במיוחד על גבו ועל גפיו שמטרתם למשוך דגים, אותם הוא 'מנקה' ממזיקים שמהם הוא ניזון. בדיקה מעמיקה של החומר הלבן באמצעות מיקרוסקופים אלקטרוניים מיוחדים העלתה

לראשונה: ניסוי שני הסדקים בציר הזמן

במאמר שפורסם במגזין נייצ׳ר פיזיקה, צוות חוקרים מבריטניה, ארה״ב, גרמני ואוסטרליה הדגימו לראשונה את ניסוי שני הסדקים בציר הזמן. במקום פיזור מרחבי על מסך, הסדק הזמני יצר פיזור בספקטרום האור,
פרופ' בינגהיי יאן. הארה בלתי-צפויה. באדיבות מכון ויצמן

ויהי אור, יותר אור

זה התחיל בתוצאות ניסויים מוזרות מאוד, נמשך בתיאוריה פיסיקלית חדשה על התנהגות פוטונים, ובעתיד עשוי לשפר את מסכי הסמארטפונים שלנו ולאפשר תקשורת נתונים מהירה יותרזה התחיל בתוצאות ניסויים מוזרות מאוד,
אור ואצות במערת ראש הנקרה. צילום פרופ' צבי דובינסקי והחוקרים הנוספים.

צירוף ייחודי של אור ואצות במערת ראש הניקרה – הקרן הלאומית למדע

מדידת האור המוחזר מהאצות מאפשר לחשב את האור המנוצל לפוטוסינתזה
מולקולות אורגניות. המחשה: depositphotos.com

זיהוי תרכובות אורגניות בעזרת אור נראה

חוקרים מאוניברסיטת סנטיאגו בצ'ילה, העובדים בתחום של למידת מכונה, הצליחו לפתח שיטה חדשנית לזיהוי תרכובות אורגניות המבוססת על מקדם השבירה באורך גל אופטי יחיד

היתרון של פוטונים שזורים באפיון חומרים

בהובלת הדוקטורנט מאמון ספדי ופרופסור ירון ברומברג מהאוניברסיטה העברית בוצע ניסוי המדגים לראשונה יתרון מהותי באפיון חומרים בעזרת פוטונים שזורים על פני אור קלאסי. הניסוי שפורסם בכתב העת היוקרתי Nature
לוויין תקשורת קוונטית. אילוסטרציה: depositphotos.com

אוניברסיטת תל אביב חנכה את מצפה הלוויינים הראשון לתקשורת אופטית קוונטית

המצפה, מהמתקדמים בעולם, ישמש לעקיבה, לחישה, לצילום היפר-ספקטרלי ולתקשורת אופטית וקוונטית, עם לוויינים במסלול סביב כדור הארץ
מערכת הצילום שהחוקרים בנו: יותר ממיליון בריבוע תמונות בשנייה. צילום: דוברות אוניברסיטת תל אביב

ככל שחלקיקים פולריטונים (ערבוב של אור וחומר) מכילים יותר "אור" כך הם מהירים יותר

התגלית עשויה לשמש ככלי פורץ דרך בעולמות הפקת האנרגיה סולארית, עיבוד מידע וכדומה
איור סכמטי של מסנן add-drop. [באדיבות Journal of Optical Microsystems (2022)]

צעד קדימה בפיתוח של מערכות מיקרואלקטרומכאניות פוטוניות מבוססות צורן

בשנים האחרונות, תהליך הדיגיטליזציה העולמית הואץ בקצב חסר תקדים. הזרמת תכני וידאו וכן וִעוּד וידאו (video conferencing) במשרדים ביתיים ובמתחמי לימוד מרוחקים הולידו שיאים בצריכת פס רחב בבתים פרטיים. יישומים
אילוסטרציה 2 - קרני אור. באדיבות דוברות אוניברסיטת תל אביב

שיטה חדשה לעקם ולפצל קרני אור בצבעים שונים על ידי תהליך אופטי לא ליניארי

בניסוי שנערך לאחרונה באוניברסיטת תל אביב ופורסם בכתב העת היוקרתי Nature Photonics הראו החוקרים כי ניתן גם לפצל ולעקם את המסלול של אלומות אור, על ידי שימוש באלומת אור נוספת
שמונה מאפננים, מיקרו-טבעות ומוביל גל אופטי. צילום יחצ, אינטל

פוטוניקת הסיליקון מתקרבת למעבדים

כך עולה מדיווח של מעבדות אינטל. איתמר לוין, בכיר באינטל האחראי על הפיתוח אומר כי שילוב משדרי לייזר בשבבים רגילים יחסוך אנרגיה וישפר את ביצועי המעבדים, בעיקר ביישומים כגון בינה
ספין. המחשה: depositphotos.com

לראות את האור, לחשוב על המחר

התקן חכם, מבוסס שכבה אטומית בודדת, אשר ממיין ושולט בספין הפוטונים, עשוי להוביל לפיתוח מחשבי הדור הבא
צוות המעבדה של פרופ' מורן ברקוביץ מהפקולטה צוות המעבדה של פרופ' מורן ברקוביץ מהפקולטה להנדסת מכונות בטכניון בטיסה באפס ג'י. צילום: הטכניון להנדסת מכונות בטכניון בטיסה באפס ג'י. צילום: הטכניון

100% הצלחה באפס כבידה

קבוצה מהטכניון הצליחה לייצר עדשות באפס כבידה ב-20 שניות במטוס ייחודי של נאס"א
תהליך ייצור העדשה. צילום : רמי שלוש, דוברות הטכניון

טכנולוגיה זולה ומהירה ליצירת עדשות אופטיות מורכבות באמצעות נוזלים

טכנולוגיה מקורית שפותחה בטכניון מאפשרת לייצר רכיבים אופטיים מורכבים ומדויקים במהירות וללא צורך ביציקה ובליטוש
בוורוד: אלומת אור קוהרנטית אחת המיוצרת על ידי מערך של 30 מקורות לייזר נפרדים. קרדיט SimplySci Animations

מערך של לייזרים קטנים הפועלים כמקור אור בודד

צוות משותף של חוקרים מהטכניון ומגרמניה פיתח מערך קוהרנטי של לייזרים ורטיקליים – טכנולוגיה שנחשבה בלתי אפשרית עד לפני שנים ספורות
צילום בתנועה של תולעת. באדיבות הטכניון

שיפור דרמטי ברזולוציות של צילום סטטי ודינמי

הטכנולוגיה שפיתחו החוקרים מבוססת על הקונספט החדשני SPI (Single-pixel imaging) - דימות באמצעות חיישן בעל פיקסל יחיד. לקונספט זה, המאפשר צילום ללא מצלמה, פוטנציאל נרחב ביישומים מגוונים כגון פיתוח מרכיבים
בתמונה השמאלית ובתמונה התחתונה מימין - הרכיב האופטי שיוצר בעזרת תבנית שהודפסה במדפסת תלת-ממד מסחרית. מימין למעלה - הרכיב האופטי ממוקם בתוך מיכל כדי להתאים לו נוזל בעל מקדם שבירה מתאים. בתמונה השמאלית ובתמונה התחתונה מימין - הרכיב האופטי שיוצר בעזרת תבנית שהודפסה במדפסת תלת-ממד מסחרית. מימין למעלה - הרכיב האופטי ממוקם בתוך מיכל כדי להתאים לו נוזל בעל מקדם שבירה מתאים. צילום: דוברות הטכניון

שיפור טכנולוגי דרמטי ביצירת רכיבים אופטיים מדויקים בטכניון

חוקרים הדפיסו רכיבים באמצעות מדפסת תלת-ממדית סטנדרטית ושיקעו אותם בתוך נוזל
חוקרי הטכניון שיגרו אל שולי הדגם (המבנה הדו-ממדי) מטחי לייזר (פולסים) שיצרו בחומר את הגלים ההיברידיים. החוקרים גילו כי גלים אלה נעים במהירות הנמוכה כמעט פי 1,000 ממהירות האור באוויר החופשי (וגבוהה כמעט פי 1,000 ממהירות הקול באוויר החופשי).

המופע האור-קולי

כתב העת Science מדווח על תצפית ניסויית חסרת תקדים שערכו חוקרים בטכניון – מעקב בזמן אמת אחר תנועתו של גל אור-קול משולב המתקדם בחומר בעובי של אטומים בודדים. החוקרים הצליחו
פרופ' גיא ברטל - ראש המעבדה למחקר פוטוני מתקדם בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי. צילום: דוברות הטכניון

טכנולוגיה חדשנית למיפוי שדות אלקטרומגנטיים ואינטראקציית אור-חומר

טכנולוגיה שפותחה בטכניון מאפשרת מדידה בזמן אמת של "גלי רפאים" - גלי אור הכלואים על פני משטחים
משמאל: תיאור המבנה הגבישי של התרכובת החדשה. מימין: פער אנרגטי כתלות בבליעה ובעוצמת הנְהוֹרָנוּת האוֹרִית (photoluminescence)

סוג חדש של חיישני LED יוכל להיות מיוצר ללא חומרים רעילים

תרכובת חדשה עשויה להחליף את החומרים הרעילים כספית-קדמיום-טלוריד (HgCdTe) וכן גליום-ארסניד (GaAs) המשמשים בתור מוליכים למחצה לפחות ביישומים של חישה בתחום האינפרה אדום הקרוב
אבי ישראל, הישאם טאהא. צילום: אילן אסייג

“בקרוב הקשר בין שבבים שכנים במרכז הנתונים יהיה אופטי”

כך אומר בראיון אישי מנכ”ל חברת השבבים הצעירה טרמאונט. החברה גייסה 8 מיליון דולר בהובלת Grove Ventures ליצירת הדור הבא של חיבוריות אופטית לתעשיית השבבים. בגיוס השתתף בין היתר גם
ספורט - התחום המתאים לנסות טכנולוגיות צילום מהירות. המחשה: depositphotos.com

תוך כדי תנועה

פיתוח טכנולוגי חדש יאפשר לצלם חפצים, בני אדם ובעלי חיים בזמן שהם זזים, תוך שמירה על חדות התמונה
המערכת שבמרכזה הטיפה המרחפת באוויר המשמשת מהוד אופטי (הנקודה הירוקה היא הטיפה המרחפת); הטיפה במבט על, באמצעות מיקרוסקופ

מגבר הלייזר המרחף

בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון נקבע שיא עולם בהעצמת אור
עדשות מגע. צילום: shutterstock

מטא-עדשות: טכנולוגיה שתשנה את העולם

בשנים האחרונות החלו לצוץ אלטרנטיבות לעדשות הזכוכית, שיש להן פוטנציאל ממשי להגיע לציבור הרחב. האלטרנטיבות האלו מכונות מטא-עדשות (metalenses), והן עוד ישנו את העולם
מיפוי תלת-ממדי של מיטוכונדריה בטכנולוגיה החדשה (הצבע מסמל את ממד העומק – צבעים שונים מייצגים עומקים שונים) קרדיט:by courtesy of Nature Methods and authors

המיקרוסקופ האוטונומי

צילום אלקטרוני של תבנית האור הלכוד בגביש פוטוני (צילום של המיקרוסקופ הקוונטי)

פוטון ואלקטרון נפגשים בתוך גביש פוטוני

הדגמות של השיטה החדשה (שורה תחתונה) המאפשרת להתקרב למבנה העצמים הנחקרים (שורה עליונה) בתוך 100 ננו-שניות

אור הולך ושב

מימין: שקד רוזן, דורון עזורי, פרופ' נירית דודוביץ, ד"ר מיכאל קרוגר, עומר קנלר וד"ר ברי ברונר. הצד השני של המטבע. צילום: דוברות מכון ויצמן

במהירות ההבזק

המדענים הדגימו את השיטה החדשה על מולקולות של תחמוצת גופרית המורכבות משני אטומי חמצן ואטום אחד של גופרית. למולקולות אלה יש ציר שנקבע על-ידי אטומי החמצן, ובמאונך לו ממוקם אטום הגופרית. באדיבות מכון ויצמן

תרגילי סדר מולקולריים

אחד מהחוקרים מפעיל את אלומת הלייזר במסגרת הניסויים [באדיבות:Wits University]

התקן המזיז עצמים בעזרת קרן אור

מסע בין כוכבים על אטומים בודדים

מבנים ננו-מטרים (צילום: shutterstock)

שילוב בין ננופוטוניקה ולמידה עמוקה יאיץ פיתוח מבנים ננומטרים

תיאור סכמטי של שלבי התהליך בשיטת הייצור החדשה ותמונה של התקן שיוצר בשיטה זו . איור, מעבדתו של פרופ' אבנר רוטשילד, הטכניון

אור וחומר: אינטראקציה מוגברת

 'בורג ארכימדס' העשוי כולו מאור