Undersikers fan 'e Penn State University yn' e Feriene Steaten seine dat de healgeleiderkearnfiber sels meikoarten djoere "elektrysk-optysk-elektryske" konverzje kin útfiere sûnder te fertrouwen op de elektryske-optyske (elektroanyske-optyske) converters, en djoere optyske- elektroanyske converters oan it ûntfangende ein.

Dizze nije útfining is it kombinearjen fan ien kristal silisium kearn yn in glêzen kapillair mei in ynderlike diameter fan 1,7 mikrons, en solidify en seal oan beide úteinen te foarmjen ien kristal silisium, dêrmei kombinearjen goedkeaper ien kristal silisium germanium en ien kristal silisium oan beide úteinen .Dit ûndersyk waard tegearre útfierd troch heechleararen Venkatraman Gopalan en John Badding yn 'e ôfdieling Materials Science and Engineering oan' e Penn State University, en doktoraalstudint Xiaoyu Ji.

Meitsje in amorfe silisiumkearn yn in glêzen kapillair mei in binnendiameter fan 1,7 mikrons

De ienfâldige optyske glêstried dy't hjoeddedei brûkt wurdt, kin allinich fotonen útstjoere lâns in glêzen buis bedekt mei in sêfte polymeercoating.It bêste sinjaal wurdt behâlden yn 'e glêstried troch te reflektearjen fan it glês nei it polymeer, sadat der hast gjin sinjaalferlies is by de oerdracht op lange ôfstân.Spitigernôch fereasket alle gegevens oerbrocht fan 'e kompjûter it brûken fan djoere elektro-optyske konverzje modules oan it útstjoeren ein.

Likegoed is de ûntfanger in kompjûter dy't djoere fotoelektryske converters oan it ûntfangende ein fereasket.Om it sinjaal te fersterkjen, fereasket de ultralange ôfstân tusken ferskate stêden in "repeater" om in gefoeliger optysk-elektryske konverzje út te fieren, dan de elektroanen te fersterkjen en dan troch in super elektro-optyske converter te gean om it optyske sinjaal te litten trochjaan nei de folgjende De estafette berikt úteinlik syn bestimming.

Undersikers oan 'e Penn State University hoopje optyske fezels te ûntwikkeljen fol mei tûke semiconductors, wêrtroch't se de mooglikheid hawwe om sels elektrysk-optysk-elektryske konverzje út te fieren.Op it stuit hat it ûndersyksteam syn doel noch net berikt, mar hat alle fereaske materialen mei súkses kombinearre yn har semiconductor optyske glêstried en bewiisd dat it tagelyk fotonen en elektroanen kin oerdrage.Folgjende, se moatte patroan single crystal silisium oan beide úteinen fan de optyske glêstried te fieren de nedige optysk-elektryske en elektryske-optyske konverzje yn it echt tiid.

Badding toande de helberens fan it brûken fan silisium-folle fezels yn 2006, en Ji doe brûkt lasers te kombinearjen hege suverens single crystal silisium germanium mei glêzen capillaries yn syn doktoraal proefskrift ûndersyk.It resultaat is in tûke monosilicon segel dat is 2.000 kear langer, dat konvertearret Badding syn hege-effisjinsje orizjinele prototype yn in kommersjeel libbensfetbere materiaal.

Xiaoyu Ji, in PhD-kandidaat yn 'e ôfdieling Materiaalwittenskip oan' e Penn State University, fiert kristallisaasjetests út by Argonne National Laboratory

Dizze ultra-lytse single-crystal silisium kearn lit Ji ek in laserscanner brûke om de kristalstruktuer yn it sintrum fan 'e glêzen kearn te smelten en te ferfine by in temperatuer fan 750-900 graden Fahrenheit, dêrmei silisiumfersmoarging fan it glês te foarkommen.

Dêrom hat it mear as 10 jier nommen fan Badding syn earste besykjen om te kombinearjen smart semiconductors en ienfâldige optyske fezels mei deselde optysk-elektryske fiber.

Folgjende, de ûndersikers sille begjinne te optimalisearjen (om de tûke glêstried berikke de oerdracht snelheid en kwaliteit fergelykber mei de ienfâldige glêstried), en patroan it silisium germanium foar praktyske tapassingen, ynklusyf endoscopes, imaging en fiber lasers.