I ricercatori di l'Università di Penn State in i Stati Uniti anu dettu chì prestu, a fibra di u core semiconductor stessu pò esse capace di realizà una cunversione caru "elettricu-otticu-elettricu" senza appughjà nantu à i cunvertitori elettricu-otticu (elettronica-otticu), è caru otticu-otticu. cunvertitori elettronici à l'estremità di ricezione.

Questa nova invenzione hè di cumminà un nucleu di siliciu di cristallo unicu in un capillare di vetru cù un diametru internu di 1,7 microns, è di solidificà è sigillate à e duie estremità per furmà siliciu di cristallu unicu, cumminendu cusì germaniu di siliciu di cristallo unicu più economicu è di siliciu di cristallu unicu à e duie estremità. .Sta ricerca hè stata cundotta da i prufessori Venkatraman Gopalan è John Badding in u Dipartimentu di Scienza è Ingegneria di i Materiali di l'Università Penn State, è u studiente di duttore Xiaoyu Ji.

Incorporate un core di siliciu amorfu in un capillare di vetru cù un diametru internu di 1,7 microns.

A fibra ottica simplice utilizata oghje pò emette solu fotoni longu un tubu di vetru coperto cù un revestimentu di polimeru suave.U megliu signale hè ritenutu in a fibra ottica riflettendu da u vetru à u polimeru, cusì ùn ci hè quasi nisuna perdita di signale durante a trasmissione à longa distanza.Sfurtunatamente, tutti i dati trasmessi da l'urdinatore necessitanu l'usu di moduli di cunversione elettro-otticu caru à a fine di trasmissione.

In u listessu modu, u ricevitore hè un urdinatore chì richiede convertitori fotoelettrici caru à a fine di riceve.Per rinfurzà u segnu, a distanza ultra-longa trà e diverse cità richiede un "ripetitore" per fà una cunversione otticu-elettrica più sensibile, poi amplificà l'elettroni, è dopu passà per un convertitore super elettro-otticu per lascià u signale otticu. passà à u prossimu U relè ghjunghje infine à u so destinazione.

I ricercatori di a Penn State University speranu di sviluppà fibre ottiche piene di semiconduttori intelligenti, dendu a capacità di realizà cunversione elettricu-otticu-elettricu per sè stessu.Attualmente, a squadra di ricerca ùn hà ancu ghjuntu à u so scopu, ma hà cumminatu cù successu tutti i materiali necessarii in a so fibra ottica semiconductora è hà dimustratu chì pò trasmette fotoni è elettroni à u stessu tempu.In seguitu, anu bisognu di modellu di siliciu unicu cristallu in i dui estremità di a fibra ottica per realizà a cunversione otticu-elettrica è elettrica-ottica necessaria in tempu reale.

Badding hà dimustratu a fattibilità di usà fibre di siliciu in u 2006, è Ji hà allora utilizatu laser per cumminà u germaniu di siliciu di cristallo unicu d'alta purezza cù capillari di vetru in a so ricerca di tesi di duttore.U risultatu hè un sigillu di monosilicu intelligente chì hè 2000 volte più longu, chì cunverte u prototipu originale di Badding in un materiale viable cummerciale.

Xiaoyu Ji, un candidatu à u PhD in u Dipartimentu di Scienze di i Materiali in a Penn State University, conduce teste di cristallizazione in u Laboratoriu Naziunale di Argonne.

Stu core ultra-picculu di siliciu unicu cristalu permette ancu à Ji d'utilizà un scanner laser per fonde è raffinà a struttura di cristalli in u centru di u core di vetru à una temperatura di 750-900 gradi Fahrenheit, evitendu cusì a contaminazione di u siliciu di u vetru.

Per quessa, ci hà pigliatu più di 10 anni da u primu tentativu di Badding per unisce semiconduttori intelligenti è fibre ottiche simplici cù a stessa fibra otticu-elettrica.

In seguitu, i circadori cumincianu à ottimisà (per fà chì a fibra intelligente ghjunghje à a velocità di trasmissione è a qualità paragunabili à a fibra simplice), è modellanu u germaniu di siliciu per l'applicazioni pratiche, cumprese endoscopi, laser d'imaghjini è di fibra.