Esploristoj de Penn State University en Usono diris, ke baldaŭ, la duonkonduktaĵo-kernfibro mem povas fari multekostan "elektron-optikan-elektran" konvertiĝon sen fidi je la elektra-optika (elektronika-optika) konvertiloj, kaj multekosta optika- elektronikaj konvertiloj ĉe la riceva fino.

Ĉi tiu nova invento estas kombini unukristalan silician kernon en vitra kapilaro kun interna diametro de 1,7 mikronoj, kaj solidigi kaj sigeli ĉe ambaŭ finoj por formi unukristalan silicion, tiel kombinante pli malmultekostajn unukristalan silician germanion kaj unukristanan silicion ĉe ambaŭ finoj. .Ĉi tiu esplorado estis farita kune fare de profesoroj Venkatraman Gopalan kaj John Badding en la Sekcio de Materiala Scienco kaj Inĝenierado ĉe Penn State University, kaj doktora studento Xiaoyu Ji.

Enkorpigu amorfan silician kernon en vitra kapilaro kun interna diametro de 1,7 mikronoj.

La simpla optika fibro uzata hodiaŭ povas nur elsendi fotonojn laŭ vitra tubo kovrita per mola polimera tegaĵo.La plej bona signalo estas retenita en la optika fibro per reflektado de la vitro ĝis la polimero, tiel ke ekzistas preskaŭ neniu signalperdo dum la longdistanca dissendo.Bedaŭrinde, ĉiuj datumoj transdonitaj de la komputilo postulas la uzon de multekostaj elektro-optikaj konvertaj moduloj ĉe la elsenda fino.

Simile, la ricevilo estas komputilo kiu postulas multekostajn fotoelektrajn konvertilojn ĉe la riceva fino.Por plifortigi la signalon, la ultra-longa distanco inter malsamaj urboj postulas "ripetilon" fari pli senteman optik-elektran konvertiĝon, poste plifortigi la elektronojn, kaj poste trapasi super elektro-optikan konvertilon por lasi la optikan signalon. pasi al la sekva La stafetado finfine atingas sian celon.

Esploristoj de Penn State University esperas evoluigi optikajn fibrojn plenigitajn de inteligentaj duonkonduktaĵoj, donante al ili la kapablon fari elektran-optikan-elektran konvertiĝon memstare.Nuntempe la esplorteamo ankoraŭ ne atingis sian celon, sed sukcese kombinis ĉiujn postulatajn materialojn en sia duonkondukta optika fibro kaj pruvis, ke ĝi povas transdoni fotonojn kaj elektronojn samtempe.Poste, ili devas ŝabloni ununuran kristalan silicion sur ambaŭ finoj de la optika fibro por plenumi la necesan optik-elektran kaj elektran-optikan konvertiĝon en reala tempo.

Badding montris la fareblecon de uzado de silici-plenaj fibroj en 2006, kaj Ji tiam uzis laserojn por kombini altpuran ununuran kristalan silician germanion kun vitrokapilaroj en sia doktora tezesplorado.La rezulto estas inteligenta monosilicia sigelo, kiu estas 2,000 fojojn pli longa, kiu transformas la alt-efikecan originalan prototipon de Badding en komerce realigebla materialo.

Xiaoyu Ji, PhD-kandidato en la Sekcio de Materiala Scienco ĉe Penn State University, faras kristaligajn testojn ĉe Argonne Nacia Laboratorio.

Ĉi tiu ultra-malgranda unukristala silicia kerno ankaŭ permesas al Ji uzi laseran skanilon por fandi kaj rafini la kristalan strukturon en la centro de la vitra kerno je temperaturo de 750-900 gradoj Fahrenheit, tiel evitante silician poluadon de la vitro.

Tial, daŭris pli ol 10 jarojn de la unua provo de Badding ĝis kombini inteligentajn duonkonduktaĵojn kaj simplajn optikajn fibrojn kun la sama optika-elektra fibro.

Poste, la esploristoj komencos optimumigi (por igi la inteligentan fibron atingi la transdonon rapidecon kaj kvaliton komparebla al la simpla fibro), kaj ŝabloni la silician germanion por praktikaj aplikoj, inkluzive de endoskopoj, bildigaj kaj fibraj laseroj.