Thuirt luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Stàite Penn anns na Stàitean Aonaichte gur dòcha gum bi an snàithleach bunaiteach semiconductor fhèin comasach air tionndadh “dealanach-optigeach-dealanach” daor a dhèanamh gun a bhith an urra ri luchd-tionndaidh dealain-optigeach (dealanach-optigeach), agus daor optigeach- luchd-tionndaidh dealanach aig an deireadh faighinn.

Is e an innleachd ùr seo a bhith a’ cothlamadh aon chridhe sileacon criostal ann an capillary glainne le trast-thomhas a-staigh de 1.7 microns, agus solidify agus seulachadh aig gach ceann gus silicon criostail singilte a chruthachadh, mar sin a’ cothlamadh germanium silicon criostal singilte nas saoire agus silicon criostail singilte aig gach ceann. .Chaidh an rannsachadh seo a dhèanamh còmhla leis na h-ollamhan Venkatraman Gopalan agus John Badding ann an Roinn Saidheans Stuthan agus Innleadaireachd aig Oilthigh Stàite Penn, agus an oileanach dotaireil Xiaoyu Ji.

Cuir a-steach cridhe silicon amorphous ann an capillary glainne le trast-thomhas a-staigh de 1.7 micron

Chan urrainn don snàithleach optigeach sìmplidh a thathas a’ cleachdadh an-diugh ach photons a chuir a-mach air tiùb glainne air a chòmhdach le còmhdach bog polymer.Tha an comharra as fheàrr air a chumail anns an t-snàithleach optigeach le bhith a 'meòrachadh bhon ghlainne chun an polymer, agus mar sin cha mhòr nach eil call comharra ann rè an tar-chuir astar fada.Gu mì-fhortanach, feumaidh a h-uile dàta a thèid a ghluasad bhon choimpiutair modalan tionndaidh electro-optigeach daor a chleachdadh aig an deireadh tar-chuir.

San aon dòigh, is e coimpiutair a th’ anns a’ ghlacadair a dh’ fheumas luchd-tionndaidh photoelectric daor aig a’ cheann faighinn.Gus an comharra a neartachadh, feumaidh an astar ultra-fhada eadar diofar bhailtean “ath-aithris” gus tionndadh optigeach-dealain nas mothachaile a dhèanamh, an uairsin na dealanan àrdachadh, agus an uairsin a dhol tro inneal-tionndaidh super electro-optigeach gus an comharra optigeach a leigeil a-steach. gabh seachad air an ath fhear Mu dheireadh ruigidh an t-seala a ceann-uidhe.

Tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Stàite Penn an dòchas snàithleach optigeach a leasachadh làn de semiconductors snasail, a’ toirt dhaibh an comas tionndadh dealain-optigeach-dealain a dhèanamh leotha fhèin.Aig an àm seo, chan eil an sgioba rannsachaidh air an amas a ruighinn fhathast, ach tha iad air na stuthan riatanach uile a thoirt còmhla anns an snàithleach optigeach semiconductor aca agus dhearbh iad gun urrainn dhaibh photons agus dealanan a chuir air adhart aig an aon àm.An ath rud, feumaidh iad pàtran sileacain criostail singilte a dhèanamh air gach ceann den t-snàithleach optigeach gus an tionndadh optigeach-dealanach agus dealan-optigeach riatanach a dhèanamh ann an àm fìor.

Sheall Badding comasachd a bhith a’ cleachdadh snàithleach làn sileaconach ann an 2006, agus chleachd Ji an uairsin leusairean gus germanium silicon criostal singilte àrd-ghlan a cheangal ri capillaries glainne anns an rannsachadh tràchdas dotaireil aige.Is e an toradh seo ròn monosilicon snasail a tha 2,000 uair nas fhaide, a thionndaidheas prototype tùsail àrd-èifeachdais Badding gu bhith na stuth a tha comasach gu malairteach.

Bidh Xiaoyu Ji, tagraiche PhD ann an Roinn Saidheans Stuthan aig Oilthigh Stàite Penn, a’ dèanamh deuchainnean criostalachaidh aig Saotharlann Nàiseanta Argonne

Tha an cridhe sileaconach criostail singilte ultra-bheag seo cuideachd a’ leigeil le Ji sganair laser a chleachdadh gus an structar criostal ann am meadhan a’ chridhe glainne a leaghadh agus ùrachadh aig teòthachd 750-900 ceum Fahrenheit, agus mar sin a’ seachnadh truailleadh sileacain den ghlainne.

Mar sin, tha e air còrr is 10 bliadhna a thoirt bhon chiad oidhirp aig Badding gus semiconductors snasail agus snàithleach optigeach sìmplidh a thoirt còmhla leis an aon snàithleach optigeach-dealain.

An uairsin, tòisichidh an luchd-rannsachaidh a ’dèanamh an fheum as fheàrr (gus am bi an snàithleach snasail a’ ruighinn astar tar-chuir agus càileachd an coimeas ris an snàithleach sìmplidh), agus a ’dealbhadh an germanium silicon airson tagraidhean practaigeach, a’ toirt a-steach endoscopes, ìomhaighean agus lasers fiber.