মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পেন স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকরা বলেছেন যে শীঘ্রই, সেমিকন্ডাক্টর কোর ফাইবার নিজেই বৈদ্যুতিক-অপটিক্যাল (ইলেকট্রনিক-অপটিক্যাল) রূপান্তরকারী এবং ব্যয়বহুল অপটিক্যাল-এর উপর নির্ভর না করে ব্যয়বহুল "ইলেক্ট্রিক্যাল-অপটিক্যাল-ইলেক্ট্রিক্যাল" রূপান্তর করতে সক্ষম হতে পারে। প্রাপ্তির শেষে ইলেকট্রনিক রূপান্তরকারী।

এই নতুন উদ্ভাবনটি হল 1.7 মাইক্রনের অভ্যন্তরীণ ব্যাস সহ একটি কাচের কৈশিকের মধ্যে একটি একক ক্রিস্টাল সিলিকন কোরকে একত্রিত করা এবং উভয় প্রান্তে একক ক্রিস্টাল সিলিকন তৈরি করতে শক্ত করা এবং সিল করা, যার ফলে উভয় প্রান্তে সস্তা একক ক্রিস্টাল সিলিকন জার্মেনিয়াম এবং একক ক্রিস্টাল সিলিকন একত্রিত করা। . এই গবেষণাটি পেন স্টেট ইউনিভার্সিটির পদার্থ বিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগের অধ্যাপক ভেঙ্কটরামন গোপালান এবং জন ব্যাডিং এবং ডক্টরেট ছাত্র জিয়াওউ জি দ্বারা যৌথভাবে পরিচালিত হয়েছিল।

1.7 মাইক্রনের অভ্যন্তরীণ ব্যাস সহ একটি কাঁচের কৈশিকটিতে একটি নিরাকার সিলিকন কোর অন্তর্ভুক্ত করুন

আজ ব্যবহৃত সাধারণ অপটিক্যাল ফাইবার শুধুমাত্র একটি নরম পলিমার আবরণ দিয়ে আবৃত একটি কাচের নল বরাবর ফোটন নির্গত করতে পারে। সর্বোত্তম সংকেতটি গ্লাস থেকে পলিমারে প্রতিফলিত হয়ে অপটিক্যাল ফাইবারে ধরে রাখা হয়, তাই দীর্ঘ-দূরত্বের সংক্রমণের সময় প্রায় কোনও সংকেত ক্ষতি হয় না। দুর্ভাগ্যবশত, কম্পিউটার থেকে প্রেরিত সমস্ত ডেটা প্রেরণের শেষে ব্যয়বহুল ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল রূপান্তর মডিউল ব্যবহার করা প্রয়োজন।

একইভাবে, রিসিভার হল এমন একটি কম্পিউটার যার প্রাপ্তির শেষে ব্যয়বহুল ফটোইলেকট্রিক রূপান্তরকারী প্রয়োজন। সংকেতকে শক্তিশালী করার জন্য, বিভিন্ন শহরের মধ্যে অতি-দীর্ঘ দূরত্বের জন্য আরও সংবেদনশীল অপটিক্যাল-বৈদ্যুতিক রূপান্তর করার জন্য একটি "রিপিটার" প্রয়োজন, তারপর ইলেকট্রনগুলিকে প্রশস্ত করে, এবং তারপরে অপটিক্যাল সংকেত দেওয়ার জন্য একটি সুপার ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল কনভার্টারের মধ্য দিয়ে যায়। পরেরটিতে যান রিলে অবশেষে তার গন্তব্যে পৌঁছায়।

পেন স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকরা স্মার্ট সেমিকন্ডাক্টর দিয়ে ভরা অপটিক্যাল ফাইবার তৈরি করার আশা করছেন, তাদের নিজেরাই বৈদ্যুতিক-অপটিক্যাল-বৈদ্যুতিক রূপান্তর করার ক্ষমতা প্রদান করবে। বর্তমানে, গবেষণা দলটি এখনও তার লক্ষ্যে পৌঁছাতে পারেনি, তবে সফলভাবে তার অর্ধপরিবাহী অপটিক্যাল ফাইবারে প্রয়োজনীয় সমস্ত উপাদান একত্রিত করেছে এবং প্রমাণ করেছে যে এটি একই সময়ে ফোটন এবং ইলেকট্রন প্রেরণ করতে পারে। এর পরে, রিয়েল টাইমে প্রয়োজনীয় অপটিক্যাল-ইলেক্ট্রিক্যাল এবং ইলেকট্রিক-অপটিক্যাল রূপান্তর সম্পাদন করার জন্য তাদের অপটিক্যাল ফাইবারের উভয় প্রান্তে একক ক্রিস্টাল সিলিকন প্যাটার্ন করতে হবে।

ব্যাডিং 2006 সালে সিলিকন-ভরা ফাইবার ব্যবহারের সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করেছিলেন এবং জি তার ডক্টরাল থিসিস গবেষণায় গ্লাস কৈশিকগুলির সাথে উচ্চ-বিশুদ্ধতা একক ক্রিস্টাল সিলিকন জার্মেনিয়ামকে একত্রিত করতে লেজার ব্যবহার করেছিলেন। ফলাফল হল একটি স্মার্ট মনোসিলিকন সীল যা 2,000 গুণ দীর্ঘ, যা ব্যাডিংয়ের উচ্চ-দক্ষতা মূল প্রোটোটাইপকে বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর উপাদানে রূপান্তরিত করে।

Xiaoyu জি, পেন স্টেট ইউনিভার্সিটির পদার্থ বিজ্ঞান বিভাগের একজন পিএইচডি প্রার্থী, আর্গোনে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে ক্রিস্টালাইজেশন পরীক্ষা পরিচালনা করেন

এই অতি-ছোট একক ক্রিস্টাল সিলিকন কোর জি-কে 750-900 ডিগ্রী ফারেনহাইট তাপমাত্রায় গ্লাস কোরের কেন্দ্রে স্ফটিক কাঠামো গলতে এবং পরিমার্জন করতে একটি লেজার স্ক্যানার ব্যবহার করতে দেয়, যার ফলে কাচের সিলিকন দূষণ এড়ানো যায়।

অতএব, একই অপটিক্যাল-ইলেক্ট্রিক্যাল ফাইবারের সাথে স্মার্ট সেমিকন্ডাক্টর এবং সাধারণ অপটিক্যাল ফাইবারকে একত্রিত করতে ব্যাডিংয়ের প্রথম প্রচেষ্টা থেকে 10 বছরেরও বেশি সময় লেগেছে।

এর পরে, গবেষকরা অপ্টিমাইজ করা শুরু করবেন (স্মার্ট ফাইবারকে সহজ ফাইবারের সাথে তুলনীয় ট্রান্সমিশন গতি এবং গুণমানে পৌঁছানোর জন্য), এবং এন্ডোস্কোপ, ইমেজিং এবং ফাইবার লেজার সহ ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সিলিকন জার্মেনিয়াম প্যাটার্ন তৈরি করবেন।