Chèchè nan Penn State University nan Etazini te di ke byento, fib debaz semi-conducteurs tèt li ka fè chè konvèsyon "elektrik-optik-elektrik" san konte sou konvètisè elektrik-optik (elektwonik-optik), ak chè optik-. konvètisè elektwonik nan fen k ap resevwa.

Nouvo envansyon sa a se konbine yon nwayo sèl kristal Silisyòm nan yon kapilè vè ak yon dyamèt enteryè 1.7 mikron, ak solidifye ak sele nan tou de bout yo fòme yon sèl kristal Silisyòm, kidonk konbine pi bon mache sèl kristal Silisyòm germanium ak yon sèl kristal Silisyòm nan tou de bout. . Rechèch sa a te fèt ansanm pa pwofesè Venkatraman Gopalan ak John Badding nan Depatman Syans Materyèl ak Jeni nan Penn State University, ak etidyan doktora Xiaoyu Ji.

Enkòpore yon nwayo Silisyòm amorphe nan yon kapilè vè ak yon dyamèt enteryè 1.7 mikron.

Senp fib optik yo itilize jodi a ka sèlman emèt foton sou yon tib an vè ki kouvri ak yon kouch polymère mou. Se pi bon siyal la kenbe nan fib optik la lè li reflete soti nan glas la nan polymère a, kidonk pa gen prèske pa gen okenn pèt siyal pandan transmisyon long distans la. Malerezman, tout done transmèt nan òdinatè a mande pou itilize modil konvèsyon elektwo-optik chè nan fen transmèt.

Menm jan an tou, reseptè a se yon òdinatè ki mande konvètisè chè fotoelektrik nan fen k ap resevwa. Yo nan lòd yo ranfòse siyal la, distans ultra-long ant diferan vil mande pou yon "repetè" fè yon konvèsyon optik-elektrik pi sansib, Lè sa a, anplifye elektwon yo, ak Lè sa a, pase nan yon konvètisè super elektwo-optik kite siyal la optik. pase nan pwochen an Relè a finalman rive nan destinasyon li.

Chèchè nan Penn State University espere devlope fib optik ki ranpli ak semi-conducteurs entelijan, ki ba yo kapasite pou fè konvèsyon elektrik-optik-elektrik poukont yo. Kounye a, ekip rechèch la poko rive nan objektif li, men li te konbine avèk siksè tout materyèl ki nesesè yo nan fib optik semi-conducteurs li yo e li pwouve ke li ka transmèt foton ak elektwon an menm tan. Apre sa, yo bezwen modèl silisyòm kristal sèl sou tou de bout fib optik la pou fè konvèsyon ki nesesè optik-elektrik ak elektrik-optik an tan reyèl.

Badding te demontre posibilite pou sèvi ak fib Silisyòm ranpli an 2006, ak Ji Lè sa a, te itilize lazè yo konbine-wo pite sèl kristal Silisyòm germanium ak kapilè vè nan rechèch tèz doktora li. Rezilta a se yon sele monosilicon entelijan ki se 2,000 fwa pi long, ki konvèti pwototip orijinal Badding nan gwo efikasite nan yon materyèl komèsyal solid.

Xiaoyu Ji, yon kandida PhD nan Depatman Syans Materyèl nan Penn State University, fè tès kristalizasyon nan Argonne National Laboratory.

Sa a nwayo ultra-ti sèl kristal silisyòm pèmèt tou Ji sèvi ak yon eskanè lazè pou fonn ak rafine estrikti kristal la nan sant la nan nwayo a glas nan yon tanperati ki 750-900 degre Fahrenheit, kidonk evite kontaminasyon Silisyòm nan glas la.

Se poutèt sa, li te pran plis pase 10 ane soti nan premye tantativ Badding a konbine semi-conducteurs entelijan ak fib optik senp ak menm fib optik-elektrik la.

Apre sa, chèchè yo pral kòmanse optimize (yo nan lòd yo fè fib entelijan an rive nan vitès la transmisyon ak bon jan kalite konparab ak fib la senp), ak modèl Silisyòm germanium la pou aplikasyon pratik, ki gen ladan andoskop, D ak lazè fib.