Даследчыкі з Універсітэта штата Пенсільванія ў Злучаных Штатах заявілі, што неўзабаве само валакно з паўправадніковым стрыжнем зможа выконваць дарагое «электрычна-аптычна-электрычнае» пераўтварэнне, не абапіраючыся на электрычна-аптычныя (электронна-аптычныя) пераўтваральнікі і дарагія аптычныя электронныя пераўтваральнікі на прыёмным канцы.

Гэта новае вынаходніцтва складаецца ў тым, каб аб'яднаць монакрышталічны крэмніевы стрыжань у шкляны капіляр з унутраным дыяметрам 1,7 мікрон, а таксама зацвярдзець і ўшчыльніць з абодвух канцоў з адукацыяй монакрышталічнага крэмнію, такім чынам аб'яднаўшы больш танны монакрышталічны крэмній германій і монакрышталічны крэмній на абодвух канцах .Гэта даследаванне было праведзена сумесна прафесарамі Венкатраманам Гопаланам і Джонам Бадзінгам з кафедры матэрыялазнаўства і інжынерыі Універсітэта штата Пенсільванія і дактарантам Сяоюй Джы.

Уключыце ядро ​​з аморфнага крэмнію ў шкляны капіляр з унутраным дыяметрам 1,7 мкм

Простае аптычнае валакно, якое выкарыстоўваецца сёння, можа выпраменьваць фатоны толькі ўздоўж шкляной трубкі, пакрытай мяккім палімерным пакрыццём.Лепш за ўсё сігнал захоўваецца ў аптычным валакне шляхам адлюстравання ад шкла да палімера, таму пры перадачы на ​​вялікія адлегласці страт сігналу практычна няма.На жаль, усе дадзеныя, якія перадаюцца з кампутара, патрабуюць выкарыстання дарагіх электрааптычных модуляў пераўтварэння на перадаючай частцы.

Падобным чынам прыёмнік - гэта камп'ютар, які патрабуе дарагіх фотаэлектрычных пераўтваральнікаў на прыёмным канцы.Каб узмацніць сігнал, звышвялікая адлегласць паміж рознымі гарадамі патрабуе «рэтранслятара» для больш адчувальнага аптыка-электрычнага пераўтварэння, затым узмацнення электронаў і праходжання праз суперэлектрааптычны пераўтваральнік, каб аптычны сігнал перайсці да наступнага Эстафета нарэшце дасягае пункта прызначэння.

Даследчыкі з Універсітэта штата Пенсільванія спадзяюцца распрацаваць аптычныя валакна, напоўненыя разумнымі паўправаднікамі, што дасць ім магчымасць самастойна выконваць электрычнае-аптычна-электрычнае пераўтварэнне.У цяперашні час даследчая група яшчэ не дасягнула сваёй мэты, але паспяхова аб'яднала ўсе неабходныя матэрыялы ў сваім паўправадніковым аптычным валакне і даказала, што яно можа перадаваць фатоны і электроны адначасова.Затым ім трэба стварыць малюнак монакрышталічнага крэмнію на абодвух канцах аптычнага валакна, каб выканаць неабходнае оптыка-электрычнае і электра-аптычнае пераўтварэнне ў рэжыме рэальнага часу.

Баддзінг прадэманстраваў магчымасць выкарыстання напоўненых крэмніем валокнаў у 2006 годзе, а Джы затым выкарыстаў лазеры для спалучэння высокачыстага монакрышталя германія крэмнію са шклянымі капілярамі ў сваёй доктарскай дысертацыі.У выніку атрымліваецца разумнае монасіліконавае ўшчыльненне, якое ў 2000 разоў даўжэйшае, што ператварае высокаэфектыўны арыгінальны прататып Badding у камерцыйна жыццяздольны матэрыял.

Сяоюй Джы, кандыдат навук на кафедры матэрыялазнаўства Універсітэта штата Пенсільванія, праводзіць выпрабаванні крышталізацыі ў Аргонскай нацыянальнай лабараторыі

Гэты звышмалы монакрышталічны крэмніевы стрыжань таксама дазваляе Джы выкарыстоўваць лазерны сканер для плаўлення і ўдасканалення крышталічнай структуры ў цэнтры шклянога стрыжня пры тэмпературы 750-900 градусаў па Фарэнгейце, пазбягаючы такім чынам забруджвання шкла крэмніем.

Такім чынам, прайшло больш за 10 гадоў ад першай спробы Баддзінга аб'яднаць разумныя паўправаднікі і простыя аптычныя валакна з адным і тым жа оптыка-электрычным валакном.

Затым даследчыкі пачнуць аптымізаваць (каб зрабіць так, каб разумнае валакно дасягнула хуткасці і якасці перадачы, параўнальных з простым валакном), і шаблон крэмнія германія для практычнага прымянення, уключаючы эндаскопы, візуалізацыі і валаконныя лазеры.