АНУ-ын Пенн Стэйтийн Их Сургуулийн судлаачид удахгүй хагас дамжуулагч гол утас нь цахилгаан-оптик (электрон-оптик) хувиргагч, өндөр үнэтэй оптик-оптик хөрвүүлэгчид найдахгүйгээр өндөр үнэтэй "цахилгаан-оптик-цахилгаан" хувиргалтыг хийх боломжтой болно гэж мэдэгдэв. хүлээн авах төгсгөлд электрон хувиргагч .

Энэхүү шинэ бүтээл нь нэг талст цахиурын цөмийг 1.7 микрон дотоод диаметр бүхий шилэн капиллярд нэгтгэж, хоёр үзүүрийг нь хатууруулж, битүүмжлэн дан болор цахиур үүсгэх, ингэснээр хямд үнэтэй ганц талст цахиур германи болон хоёр төгсгөлд нэг болор цахиурыг хослуулах явдал юм. .Энэхүү судалгааг Пенн Стэйтийн Их Сургуулийн Материал судлал, инженерчлэлийн тэнхимийн профессор Венкатраман Гопалан, Жон Баддинг, докторант Шиао Юй Жи нар хамтран хийсэн.

Аморф цахиурын цөмийг 1.7 микрон дотоод диаметртэй шилэн капиллярд оруулна.

Өнөөдөр ашиглаж байгаа энгийн оптик утас нь зөвхөн зөөлөн полимер бүрээсээр бүрхэгдсэн шилэн хоолойн дагуу фотоныг ялгаруулж чаддаг.Шилнээс полимерт тусах замаар хамгийн сайн дохио нь оптик шилэнд хадгалагддаг тул хол зайд дамжуулах үед дохионы алдагдал бараг гардаггүй.Харамсалтай нь компьютерээс дамжуулагдсан бүх өгөгдөл дамжуулах төгсгөлд үнэтэй цахилгаан оптик хувиргах модулиудыг ашиглахыг шаарддаг.

Үүний нэгэн адил хүлээн авагч нь хүлээн авагчийн төгсгөлд үнэтэй фотоэлектрик хувиргагчийг шаарддаг компьютер юм.Дохио бэхжүүлэхийн тулд өөр өөр хотуудын хоорондох хэт хол зайд илүү мэдрэмтгий оптик-цахилгаан хувиргалт хийх "давтагч" шаардлагатай бөгөөд дараа нь электронуудыг өсгөж, дараа нь оптик дохио өгөхийн тулд супер цахилгаан оптик хөрвүүлэгчээр дамждаг. дараагийн нэг рүү шилжих Буухиа эцэст нь зорьсон газраа хүрдэг.

Пенн Стэйтийн Их Сургуулийн судлаачид ухаалаг хагас дамжуулагчаар дүүргэсэн оптик утас бүтээж, цахилгаан-оптик-цахилгаан хувиргалтыг бие даан хийх боломжийг олгоно гэж найдаж байна.Одоогоор судалгааны баг зорилгодоо хүрээгүй байгаа ч хагас дамжуулагч оптик шилэнд шаардлагатай бүх материалыг амжилттай нэгтгэж, фотон, электроныг нэгэн зэрэг дамжуулах чадвартай гэдгээ баталжээ.Дараа нь тэд бодит цаг хугацаанд шаардлагатай оптик-цахилгаан болон цахилгаан-оптик хувиргалтыг гүйцэтгэхийн тулд оптик шилэн кабелийн хоёр төгсгөлд нэг талст цахиурыг хэвлэх хэрэгтэй.

Баддинг 2006 онд цахиураар дүүргэсэн утас ашиглах боломжтойг харуулсан бөгөөд дараа нь Жи докторын диссертацын ажилдаа өндөр цэвэршилттэй нэг талст цахиурын германийг шилэн хялгасан судастай хослуулахын тулд лазер ашигласан.Үүний үр дүнд 2000 дахин урт ухаалаг моно цахиур битүүмжлэл бий болсон бөгөөд энэ нь Badding-ийн өндөр үр ашигтай анхны загварыг арилжааны хувьд ашигтай материал болгон хувиргадаг.

Пенн Стэйтийн Их Сургуулийн Материал судлалын тэнхимийн докторын зэрэг хамгаалсан Шиаою Жи Аргонн үндэсний лабораторид талстжилтын туршилт хийж байна.

Энэхүү хэт жижиг дан болор цахиурын цөм нь Жи-д лазер сканнер ашиглан Фаренгейтийн 750-900 градусын температурт шилэн голын төвд талст бүтцийг хайлуулж, боловсронгуй болгох боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр шилний цахиураар бохирдохоос сэргийлнэ.

Тиймээс Баддинг ухаалаг хагас дамжуулагч болон энгийн оптик утаснуудыг ижил оптик-цахилгаан утастай хослуулах анхны оролдлогоос хойш 10 гаруй жилийг зарцуулсан.

Дараа нь судлаачид оновчтой болгох ажлыг эхлүүлнэ (ухаалаг утас нь дамжуулах хурд, чанарыг энгийн шилэн утастай харьцуулах боломжтой болгохын тулд), дуран, дүрслэл, шилэн лазер зэрэг практик хэрэглээнд зориулж цахиур германийг загварчлах болно.