ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Penn State ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາກ່າວວ່າໃນໄວໆນີ້, ເສັ້ນໄຍຫຼັກຂອງ semiconductor ເອງອາດຈະສາມາດປະຕິບັດການແປງ "ໄຟຟ້າ - optical-electrical" ລາຄາແພງໂດຍບໍ່ໄດ້ອີງໃສ່ຕົວແປງສັນຍານໄຟຟ້າ (ເອເລັກໂຕຣນິກ - optical), ແລະ optical ລາຄາແພງ. ຕົວແປງເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນຕອນທ້າຍຂອງການຮັບ.

ການປະດິດໃໝ່ນີ້ແມ່ນການລວມເອົາແກນຊິລິໂຄນໄປເຊຍກັນອັນດຽວໃນແກ້ວແກ້ວທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນ 1.7 ໄມຄຣອນ, ແລະເຮັດໃຫ້ແຂງແລະປະທັບຕາຢູ່ໃນທັງສອງສົ້ນເພື່ອປະກອບເປັນຊິລິໂຄນ crystal ດຽວ, ດັ່ງນັ້ນການລວມເອົາຊິລິໂຄນໄປເຊຍກັນອັນດຽວທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າແລະຊິລິໂຄນໄປເຊຍກັນດຽວຢູ່ໃນທັງສອງສົ້ນ. .ການຄົ້ນຄວ້ານີ້ໄດ້ຖືກດໍາເນີນການຮ່ວມກັນໂດຍອາຈານ Venkatraman Gopalan ແລະ John Badding ໃນພະແນກວິທະຍາສາດວັດສະດຸແລະວິສະວະກໍາຂອງ Penn State University, ແລະນັກສຶກສາປະລິນຍາເອກ Xiaoyu Ji.

ລວມເອົາແກນຊິລິໂຄນອະໂມຟະຢູ່ໃນກະເປົ໋າແກ້ວທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນ 1.7 ໄມຄຣອນ

ເສັ້ນໄຍ optical ແບບງ່າຍດາຍທີ່ໃຊ້ໃນມື້ນີ້ພຽງແຕ່ສາມາດປ່ອຍໂຟຕອນຕາມທໍ່ແກ້ວທີ່ປົກຄຸມດ້ວຍສານເຄືອບໂພລີເມີອ່ອນ.ສັນຍານທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນເກັບຮັກສາໄວ້ໃນເສັ້ນໄຍ optical ໂດຍການສະທ້ອນຈາກແກ້ວໄປຫາໂພລີເມີ, ດັ່ງນັ້ນເກືອບບໍ່ມີການສູນເສຍສັນຍານໃນລະຫວ່າງການສົ່ງທາງໄກ.ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ຂໍ້ມູນທັງຫມົດທີ່ສົ່ງມາຈາກຄອມພິວເຕີຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ໂມດູນການແປງ electro-optical ລາຄາແພງໃນຕອນທ້າຍຂອງການສົ່ງ.

ເຊັ່ນດຽວກັນ, ເຄື່ອງຮັບແມ່ນຄອມພິວເຕີທີ່ຕ້ອງການເຄື່ອງແປງ photoelectric ລາຄາແພງໃນຕອນທ້າຍຂອງການຮັບ.ເພື່ອສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສັນຍານ, ໄລຍະໄກທີ່ສຸດລະຫວ່າງເມືອງຕ່າງໆຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ "ເຄື່ອງເຮັດເລື້ມຄືນ" ເພື່ອປະຕິບັດການປ່ຽນແສງຕາເວັນທີ່ລະອຽດອ່ອນກວ່າ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຜ່ານຕົວແປງໄຟຟ້າ super-optical ເພື່ອໃຫ້ສັນຍານ optical ໄດ້. ຜ່ານໄປອີກອັນໜຶ່ງ ສຸດທ້າຍ relay ມາຮອດຈຸດໝາຍປາຍທາງ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Penn State ຫວັງວ່າຈະພັດທະນາເສັ້ນໃຍ optical ທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍ semiconductors smart, ໃຫ້ພວກເຂົາສາມາດປະຕິບັດການແປງໄຟຟ້າ - optical - ໄຟຟ້າດ້ວຍຕົນເອງ.ໃນປັດຈຸບັນ, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາຍັງບໍ່ທັນໄດ້ບັນລຸເປົ້າຫມາຍຂອງຕົນ, ແຕ່ສົບຜົນສໍາເລັດສົມທົບການວັດສະດຸທີ່ຈໍາເປັນທັງຫມົດໃນເສັ້ນໄຍແສງ semiconductor ຂອງຕົນແລະໄດ້ພິສູດວ່າມັນສາມາດສົ່ງ photons ແລະ electrons ໃນເວລາດຽວກັນ.ຕໍ່ໄປ, ພວກເຂົາເຈົ້າຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮູບແບບຊິລິໂຄນໄປເຊຍກັນຢູ່ທັງສອງສົ້ນຂອງເສັ້ນໄຍ optical ເພື່ອປະຕິບັດການແປງ optical-ໄຟຟ້າແລະໄຟຟ້າ-optical ທີ່ຈໍາເປັນໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ.

Baddding ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ເສັ້ນໄຍທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຊິລິໂຄນໃນປີ 2006, ແລະ Ji ຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ໃຊ້ເລເຊີເພື່ອສົມທົບຄວາມບໍລິສຸດສູງຂອງຊິລິໂຄນ germanium ແກ້ວດຽວກັບ capillaries ແກ້ວໃນການຄົ້ນຄວ້າປະລິນຍາເອກຂອງລາວ.ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນປະທັບຕາ monosilicon ທີ່ສະຫຼາດທີ່ຍາວກວ່າ 2,000 ເທົ່າ, ເຊິ່ງປ່ຽນຕົວແບບຕົ້ນສະບັບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຂອງ Badding ໃຫ້ເປັນວັດສະດຸທີ່ມີທ່າແຮງທາງດ້ານການຄ້າ.

Xiaoyu Ji, ຜູ້ສະຫມັກປະລິນຍາເອກໃນພາກວິຊາວິທະຍາສາດວັດສະດຸທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Penn State, ດໍາເນີນການທົດສອບ crystallization ຢູ່ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Argonne.

ແກນ silicon crystal ທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍສຸດນີ້ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ Ji ໃຊ້ເຄື່ອງສະແກນເລເຊີທີ່ຈະລະລາຍແລະປັບປຸງໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກຢູ່ໃນໃຈກາງຂອງແກນແກ້ວຢູ່ໃນອຸນຫະພູມ 750-900 ອົງສາຟາເຣນຮາຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼີກເວັ້ນການປົນເປື້ອນຊິລິໂຄນຂອງແກ້ວ.

ດັ່ງນັ້ນ, ມັນໄດ້ໃຊ້ເວລາຫຼາຍກວ່າ 10 ປີຈາກຄວາມພະຍາຍາມຄັ້ງທໍາອິດຂອງ Badding ທີ່ຈະສົມທົບການ semiconductors smart ແລະເສັ້ນໄຍ optical ງ່າຍດາຍທີ່ມີເສັ້ນໄຍ optical-ໄຟຟ້າດຽວກັນ.

ຕໍ່ໄປ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຈະເລີ່ມຕົ້ນການເພີ່ມປະສິດທິພາບ (ເພື່ອເຮັດໃຫ້ເສັ້ນໄຍ smart ສາມາດບັນລຸຄວາມໄວການສົ່ງແລະຄຸນນະພາບທຽບເທົ່າກັບເສັ້ນໄຍງ່າຍດາຍ), ແລະຮູບແບບຂອງຊິລິໂຄນ germanium ສໍາລັບການປະຕິບັດຕົວຈິງ, ລວມທັງ endoscopes, imaging ແລະເສັ້ນໄຍ lasers.