Америка Кошмо Штаттарынын Пенн Стейт университетинин изилдөөчүлөрү жакында жарым өткөргүч өзөктүү була электрдик-оптикалык (электрондук-оптикалык) конвертерлерге жана кымбат баалуу оптикалык-оптикалык конвертерге ишенбестен кымбат баалуу “электрдик-оптикалык-электрдик” конверсияны аткара аларын айтышты. электрондук конвертерлер кабыл алуу аягында.

Бул жаңы ойлоп табуу ички диаметри 1,7 микрон болгон айнек капиллярдагы бир кристаллдык кремний өзөгүн бириктирип, эки учунда катып, бир кристалл кремнийди пайда кылуу үчүн бекитип, ошону менен бир кристалл кремний германий менен эки учунда бир кристалл кремнийди бириктирет. .Бул изилдөөнү Пенн Стейт университетинин Материал таануу жана инженерия бөлүмүнүн профессорлору Венкатраман Гопалан жана Джон Баддинг жана докторант Сяоюй Цзи биргелешип жүргүзүштү.

Ички диаметри 1,7 микрон болгон айнек капиллярга аморфтук кремний өзөгүн киргизиңиз

Бүгүнкү күндө колдонулган жөнөкөй оптикалык була жумшак полимердик каптама менен капталган айнек түтүктү бойлой фотондорду гана чыгара алат.Эң жакшы сигнал айнектен полимерге чагылдыруу аркылуу оптикалык булада сакталат, ошондуктан алыс аралыкка берүү учурунда сигнал дээрлик жоголбойт.Тилекке каршы, компьютерден берилүүчү бардык маалыматтар өткөргүчтүн аягында кымбат баалуу электро-оптикалык конверсиялык модулдарды колдонууну талап кылат.

Ошо сыяктуу эле, кабыл алуучу үчүн кымбат фотоэлектрдик өзгөрткүчтөрдү талап кылган компьютер болуп саналат.Сигналды күчөтүү үчүн, ар кайсы шаарлардын ортосундагы ультра узун аралык бир кыйла сезгич оптикалык-электрдик конверсияны ишке ашыруу үчүн "кайталоочу" талап кылынат, андан кийин электрондорду күчөтүп, андан кийин оптикалык сигналга жол берүү үчүн супер электро-оптикалык конвертер аркылуу өтөт. кийинкиге өтүү Эстафета акыры көздөгөн жерине жетет.

Пенн Стейт университетинин изилдөөчүлөрү акылдуу жарым өткөргүчтөр менен толтурулган оптикалык булаларды иштеп чыгууга үмүттөнүшөт, бул аларга электрдик-оптикалык-электрдик конверсияны өз алдынча аткарууга мүмкүнчүлүк берет.Учурда изилдөө тобу максатына жете элек, бирок жарым өткөргүчтүү оптикалык буладагы бардык керектүү материалдарды ийгиликтүү бириктирип, фотон менен электронду бир убакта өткөрө аларын далилдеди.Андан кийин, алар реалдуу убакытта зарыл болгон оптикалык-электрдик жана электрдик-оптикалык өзгөртүүнү жүзөгө ашыруу үчүн оптикалык була эки учуна бир кристалл кремний үлгү керек.

Баддинг 2006-жылы кремний толтурулган жипчелерди колдонуунун максатка ылайыктуулугун көрсөттү, андан кийин Джи докторлук диссертациясында жогорку тазалыктагы монокристалл кремний германийди айнек капиллярлары менен айкалыштыруу үчүн лазерлерди колдонгон.Натыйжада 2000 эсе узун акылдуу моносиликон пломба болуп саналат, ал Баддингдин жогорку эффективдүү оригиналдуу прототибин коммерциялык жактан жарактуу материалга айландырат.

Сяоюй Жи, Пенн Стейт университетинин Материал таануу бөлүмүнүн кандидаты, Аргонна улуттук лабораториясында кристаллдашуу сыноолорун өткөрөт.

Бул ультра кичинекей бир кристалл кремний өзөгү, ошондой эле Джиге 750-900 градус Фаренгейттин температурасында айнек өзөгүнүн борборундагы кристалл түзүмүн эритүү жана тактоо үчүн лазердик сканерди колдонууга мүмкүндүк берет, ошону менен айнектин кремний булгануусуна жол бербейт.

Ошондуктан, Баддингдин акылдуу жарым өткөргүчтөрдү жана жөнөкөй оптикалык булаларды бир эле оптикалык-электрдик була менен айкалыштыруу аракетинен баштап 10 жылдан ашык убакыт өттү.

Андан кийин, изилдөөчүлөр оптималдаштыра башташат (акылдуу була өткөрүү ылдамдыгына жана сапатына жөнөкөй була менен салыштырууга жетишүү үчүн) жана кремний германийди практикалык колдонуу үчүн, анын ичинде эндоскоптор, сүрөттөө жана була лазерлери үчүн үлгү алышат.