Истражувачите од Универзитетот Пен Стејт во Соединетите држави рекоа дека наскоро, самото полупроводно јадро влакна може да може да изврши скапа „електрично-оптичко-електрична“ конверзија без да се потпира на електрично-оптичките (електронско-оптички) конвертори и скапите оптички електронски конвертори на приемниот крај.

Овој нов изум е да комбинира еднокристално силиконско јадро во стаклен капилар со внатрешен дијаметар од 1,7 микрони и да се зацврсти и запечати на двата краја за да формира еднокристален силициум, со што ќе се комбинираат поевтини еднокристални силициум германиум и еднокристални силициум на двата краја. .Ова истражување беше спроведено заеднички од професорите Венкатраман Гопалан и Џон Бадинг од Катедрата за наука и инженерство за материјали на Универзитетот Пен Стејт и докторантот Ксијаоју Џи.

Вклучете аморфно силиконско јадро во стаклен капилар со внатрешен дијаметар од 1,7 микрони

Едноставното оптичко влакно што се користи денес може да емитува само фотони долж стаклена цевка покриена со мека полимерна обвивка.Најдобриот сигнал се задржува во оптичкото влакно со рефлексија од стаклото до полимерот, така што речиси и да нема загуба на сигналот за време на преносот на долги растојанија.За жал, сите податоци што се пренесуваат од компјутерот бараат употреба на скапи електро-оптички модули за конверзија на крајот на преносот.

Слично на тоа, ресиверот е компјутер кој бара скапи фотоелектрични конвертори на приемниот крај.За да се зајакне сигналот, ултра долгото растојание помеѓу различни градови бара „повторувач“ за да изврши почувствителна оптичко-електрична конверзија, потоа да ги засили електроните и потоа да помине низ супер електро-оптички конвертор за да го пушти оптичкиот сигнал помине на следниот Релето конечно стигнува до својата дестинација.

Истражувачите од Универзитетот Пен Стејт се надеваат дека ќе развијат оптички влакна исполнети со паметни полупроводници, давајќи им можност сами да вршат електрично-оптичко-електрично конверзија.Во моментов, истражувачкиот тим сè уште не ја постигнал својата цел, но успешно ги комбинирал сите потребни материјали во своето полупроводливо оптичко влакно и докажал дека може да пренесува фотони и електрони истовремено.Следно, тие треба да исцртаат монокристален силициум на двата краја на оптичкото влакно за да ја извршат потребната оптичко-електрична и електрично-оптичка конверзија во реално време.

Бадинг ја демонстрираше изводливоста за користење влакна исполнети со силикон во 2006 година, а Џи потоа користеше ласери за комбинирање на високо-чистотен еднокристален силициум германиум со стаклени капилари во неговото истражување за докторската теза.Резултатот е паметна моносилициумска заптивка која е 2.000 пати подолга, што го претвора високоефикасниот оригинален прототип на Badding во комерцијално исплатлив материјал.

Ксијаоју Џи, кандидат за докторат на Одделот за наука за материјали на Универзитетот Пен Стејт, спроведува тестови за кристализација во Националната лабораторија Аргон

Ова ултра мало еднокристално силиконско јадро, исто така, му овозможува на Ji да користи ласерски скенер за топење и рафинирање на кристалната структура во центарот на стакленото јадро на температура од 750-900 степени целзиусови, со што се избегнува контаминација на стаклото со силикон.

Затоа, потребни се повеќе од 10 години од првиот обид на Бадинг да комбинира паметни полупроводници и едноставни оптички влакна со исто оптичко-електрично влакно.

Следно, истражувачите ќе почнат да се оптимизираат (со цел паметното влакно да достигне брзина и квалитет на пренос споредливи со едноставното влакно) и да го моделира силиконскиот германиум за практични апликации, вклучувајќи ендоскопи, слики и ласери со влакна.