ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನ ಪೆನ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ ಫೈಬರ್ ಸ್ವತಃ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್-ಆಪ್ಟಿಕಲ್) ಪರಿವರ್ತಕಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸದೆ ದುಬಾರಿ "ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್-ಆಪ್ಟಿಕಲ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್" ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್- ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳು.

ಈ ಹೊಸ ಆವಿಷ್ಕಾರವು 1.7 ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳ ಒಳಗಿನ ವ್ಯಾಸದ ಗಾಜಿನ ಲೋಮನಾಳದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಎರಡೂ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಘನೀಕರಿಸಿ ಮತ್ತು ಸೀಲ್ ಮಾಡುವುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅಗ್ಗದ ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಎರಡೂ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು. .ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಪೆನ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿಯ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರಾದ ವೆಂಕಟ್ರಮಣ ಗೋಪಾಲನ್ ಮತ್ತು ಜಾನ್ ಬ್ಯಾಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಾಕ್ಟರೇಟ್ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಕ್ಸಿಯಾಯು ಜಿ ಜಂಟಿಯಾಗಿ ನಡೆಸಿದರು.

1.7 ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳ ಒಳ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗಾಜಿನ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ

ಇಂದು ಬಳಸಲಾಗುವ ಸರಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮೃದುವಾದ ಪಾಲಿಮರ್ ಲೇಪನದಿಂದ ಮುಚ್ಚಿದ ಗಾಜಿನ ಕೊಳವೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.ಗಾಜಿನಿಂದ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗೆ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ದೂರದ ಪ್ರಸರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸಿಗ್ನಲ್ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲ.ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ನಿಂದ ರವಾನೆಯಾಗುವ ಎಲ್ಲಾ ಡೇಟಾವು ಪ್ರಸರಣ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ದುಬಾರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ.

ಅಂತೆಯೇ, ರಿಸೀವರ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ದುಬಾರಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಬಲಪಡಿಸಲು, ವಿವಿಧ ನಗರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲಾಂಗ್ ಅಂತರವು ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು "ಪುನರಾವರ್ತಕ" ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಅನುಮತಿಸಲು ಸೂಪರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತಕದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಮುಂದಿನದಕ್ಕೆ ಹಾದುಹೋಗು ರಿಲೇ ಅಂತಿಮವಾಗಿ ತನ್ನ ಗಮ್ಯಸ್ಥಾನವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.

ಪೆನ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಆಶಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್-ಆಪ್ಟಿಕಲ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸ್ವಂತವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಇನ್ನೂ ತನ್ನ ಗುರಿಯನ್ನು ತಲುಪಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅದರ ಅರೆವಾಹಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದೆ.ಮುಂದೆ, ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಎರಡೂ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಂಗಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅವರು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಬ್ಯಾಡಿಂಗ್ 2006 ರಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತುಂಬಿದ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು, ಮತ್ತು ಜಿ ನಂತರ ತಮ್ಮ ಡಾಕ್ಟರೇಟ್ ಪ್ರಬಂಧ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಗಾಜಿನ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರು.ಫಲಿತಾಂಶವು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಮೊನೊಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೀಲ್ ಆಗಿದ್ದು ಅದು 2,000 ಪಟ್ಟು ಉದ್ದವಾಗಿದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಡಿಂಗ್‌ನ ಉನ್ನತ-ದಕ್ಷತೆಯ ಮೂಲ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಪೆನ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿಯಲ್ಲಿ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪಿಎಚ್‌ಡಿ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯಾದ ಕ್ಸಿಯಾಯು ಜಿ, ಅರ್ಗೋನ್ನೆ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಾರೆ

ಈ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸ್ಮಾಲ್ ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕೋರ್ 750-900 ಡಿಗ್ರಿ ಫ್ಯಾರನ್‌ಹೀಟ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಗ್ಲಾಸ್ ಕೋರ್‌ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಕರಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ಲೇಸರ್ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ಜಿಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಗಾಜಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸರಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಆಪ್ಟಿಕಲ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಬ್ಯಾಡಿಂಗ್‌ನ ಮೊದಲ ಪ್ರಯತ್ನದಿಂದ ಇದು 10 ವರ್ಷಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿದೆ.

ಮುಂದೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತಾರೆ (ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೈಬರ್ ಪ್ರಸರಣದ ವೇಗ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸರಳ ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದಂತೆ ಮಾಡಲು), ಮತ್ತು ಎಂಡೋಸ್ಕೋಪ್‌ಗಳು, ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತಾರೆ.