Noiʻi ma Penn State University i ka United States i mai la koke, ka semiconductor core fiber pono'ī hiki ke hana pipiʻi "electrical-optical-electrical" huli ana me ka hilinaʻi ma luna o ka uila-optical (elepona-optical) converters, a pipiʻi optical- nā mea hoʻololi uila ma ka hopena loaʻa.

ʻO kēia mea hou i hoʻohui ʻia i hoʻokahi kumu silika aniani i loko o ke aniani aniani me ke anawaena o loko o 1.7 microns, a hoʻopaʻa a hoʻopaʻa ʻia ma nā ʻaoʻao ʻelua e hana i ka silikoni aniani hoʻokahi, a laila e hui pū ʻia ka silikon kristal hoʻokahi germanium a me ka silikon kristal hoʻokahi ma nā welau ʻelua. . Ua alakaʻi pū ʻia kēia noiʻi e nā polopeka Venkatraman Gopalan lāua ʻo John Badding ma ke Keʻena ʻepekema ʻenehana a me ʻenekinia ma Penn State University, a me ka haumāna kauka Xiaoyu Ji.

E hoʻokomo i kahi kumu silikona amorphous i loko o ke aniani capillary me ke anawaena o loko o 1.7 microns

ʻO ka fiber optical maʻalahi i hoʻohana ʻia i kēia lā hiki ke hoʻokuʻu wale i nā kiʻi ma kahi paipu aniani i uhi ʻia me kahi uhi polymer palupalu. Hoʻopaʻa ʻia ka hōʻailona maikaʻi loa i ka fiber optical ma o ka hoʻohālikelike ʻana mai ke aniani a i ka polymer, no laila ʻaneʻane ʻaʻohe nalowale o ka hōʻailona i ka wā o ka hoʻouna ʻana i kahi lōʻihi. ʻO ka mea pōʻino, pono nā ʻikepili a pau i hoʻouna ʻia mai ke kamepiula i ka hoʻohana ʻana i nā modula hoʻololi electro-optical pipiʻi ma ka hopena hoʻouna.

Pēlā nō, ʻo ka mea hoʻokipa he kamepiula e koi ana i nā mea hoʻololi photoelectric pipiʻi ma ka hopena loaʻa. I mea e hoʻoikaika ai i ka hōʻailona, ​​ʻo ka lōʻihi loa ma waena o nā kūlanakauhale ʻokoʻa e koi i kahi "repeater" e hana i kahi hoʻololi optical-electrical maʻalahi, a laila e hoʻonui i nā electrons, a laila e hele i kahi mea hoʻololi electro-optical super e ʻae i ka hōʻailona optical. hele i ka mea aʻe Ua hiki ka relay i kona wahi e hele ai.

Manaʻo nā mea noiʻi ma Penn State University e hoʻomohala i nā fiber optical i hoʻopiha ʻia me nā semiconductors akamai, e hāʻawi iā lākou i ka hiki ke hana i ka hoʻololi uila-optical-electrical ma o lākou iho. I kēia manawa, ʻaʻole i hiki i ka hui noiʻi i kāna pahuhopu, akā ua hoʻohui maikaʻi i nā mea pono a pau i loko o kāna fiber optical semiconductor a hōʻoia i hiki ke hoʻouna i nā kiʻi a me nā electrons i ka manawa like. Ma hope aʻe, pono lākou e hoʻohālike i ka silika aniani hoʻokahi ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka fiber optical e hana i ka hoʻololi optical-electrical a me ka uila-optical pono i ka manawa maoli.

Ua hōʻike ʻo Badding i ka hiki ke hoʻohana i nā fibers i hoʻopiha ʻia i ka silika i ka makahiki 2006, a laila hoʻohana ʻo Ji i nā lasers e hoʻohui i ke kiʻekiʻe-maʻemaʻe hoʻokahi kristal silika germanium me nā capillaries aniani i kāna noiʻi kauka kauka. ʻO ka hopena, he sila monosilicon akamai ʻo 2,000 mau manawa lōʻihi, e hoʻohuli ana i ka prototype kumu kiʻekiʻe kiʻekiʻe o Badding i mea waiwai kūʻai.

ʻO Xiaoyu Ji, he moho PhD ma ke Keʻena ʻEpekema Materials ma Penn State University, e alakaʻi i nā hoʻokolohua crystallization ma Argonne National Laboratory

ʻO kēia ʻano kilika kilika ultra-liʻiliʻi liʻiliʻi e hiki ai iā Ji ke hoʻohana i kahi scanner laser e hoʻoheheʻe a hoʻomaʻemaʻe i ke ʻano aniani i waenakonu o ke aniani aniani ma kahi mahana o 750-900 degere Fahrenheit, no laila e pale aku ai i ka haumia silicon o ke aniani.

No laila, ua ʻoi aku ma mua o 10 mau makahiki mai ka hoʻāʻo mua ʻana o Badding e hoʻohui i nā semiconductors akamai a me nā fiber optical maʻalahi me ka fiber optical-electrical like.

Ma hope aʻe, e hoʻomaka ka poʻe noiʻi e hoʻopaʻa pono (i mea e hiki ai i ka fiber akamai ke hiki i ka wikiwiki o ka hoʻouna ʻana a me ka maikaʻi e like me ka fiber maʻalahi), a hoʻohālike i ka silicon germanium no nā noi kūpono, me nā endoscopes, imaging a me nā laser fiber.