Panaliti di Penn State University di Amérika Serikat nyarios yén pas, serat inti semikonduktor sorangan tiasa ngalakukeun konversi "listrik-optik-listrik" anu mahal tanpa ngandelkeun konverter listrik-optik (éléktronik-optik), sareng optik mahal-. converters éléktronik dina tungtung panarima.

Penemuan anyar ieu ngagabungkeun inti silikon kristal tunggal dina kapilér kaca kalayan diaméter jero 1,7 microns, sarta solidify sarta ngégél dina duanana tungtung pikeun ngabentuk silikon kristal tunggal, kukituna ngagabungkeun leuwih murah silikon kristal tunggal germanium jeung silikon kristal tunggal dina duanana tungtung. .Panaliti ieu dilakukeun babarengan ku profésor Venkatraman Gopalan sareng John Badding di Jurusan Élmu Bahan sareng Téknik di Penn State University, sareng mahasiswa doktor Xiaoyu Ji.

Ngasupkeun inti silikon amorf dina kapilér kaca kalayan diaméter jero 1,7 microns

Serat optik basajan nu dipaké kiwari ngan bisa ngaluarkeun foton sapanjang tube kaca ditutupan ku palapis polimér lemes.Sinyal pangalusna dipikagaduh dina serat optik ku reflecting tina kaca kana polimér, jadi ampir euweuh leungitna sinyal salila transmisi jarak jauh.Hanjakalna, sadaya data anu dikirimkeun tina komputer meryogikeun panggunaan modul konversi elektro-optik anu mahal dina tungtung pangiriman.

Nya kitu, panarima mangrupa komputer anu merlukeun converters photoelectric mahal di tungtung panarima.Dina raraga nguatkeun sinyal, jarak ultra-lila antara kota béda merlukeun "repeater" pikeun ngalakukeun konversi optik-listrik leuwih sénsitip, lajeng ngagedékeun éléktron, lajeng ngaliwatan hiji super electro-optical converter mun ngantep sinyal optik. lulus ka hareup Relay tungtungna ngahontal tujuanana.

Peneliti di Penn State University ngaharepkeun ngembangkeun serat optik ngeusi semikonduktor pinter, mere aranjeunna kamampuhan pikeun ngalakukeun konversi listrik-optik-listrik sorangan.Ayeuna, tim panalungtik henteu acan ngahontal tujuanana, tapi parantos hasil ngahijikeun sadaya bahan anu diperyogikeun dina serat optik semikonduktor sareng ngabuktikeun yén éta tiasa ngirimkeun foton sareng éléktron dina waktos anu sami.Salajengna, aranjeunna kedah pola silikon kristal tunggal dina duanana tungtung serat optik pikeun ngalakukeun konversi optik-listrik jeung listrik-optik diperlukeun sacara real waktu.

Badding nunjukkeun feasibility ngagunakeun serat silikon-kaeusi dina 2006, sarta Ji lajeng dipaké lasers pikeun ngagabungkeun-purity tinggi kristal tunggal germanium silikon jeung kapilér kaca dina panalungtikan tesis doktor na.Hasilna nyaéta segel monosilicon pinter anu 2,000 kali langkung panjang, anu ngarobih prototipe asli efisiensi tinggi Badding janten bahan anu tiasa dikomersilkeun.

Xiaoyu Ji, calon PhD di Jurusan Élmu Bahan di Penn State University, ngalaksanakeun tés kristalisasi di Argonne National Laboratory.

Inti silikon kristal tunggal ultra-leutik ieu ogé ngamungkinkeun Ji ngagunakeun panyeken laser pikeun ngalembereh sareng nyaring struktur kristal di tengah inti kaca dina suhu 750-900 derajat Fahrenheit, ku kituna ngahindarkeun kontaminasi silikon kaca.

Ku alatan éta, geus nyokot leuwih ti 10 taun ti usaha munggaran Badding pikeun ngagabungkeun semikonduktor pinter jeung serat optik basajan jeung serat optik-listrik sarua.

Salajengna, panalungtik bakal ngamimitian ngaoptimalkeun (supaya serat pinter ngahontal speed transmisi sarta kualitas comparable kana serat basajan), sarta pola germanium silikon pikeun aplikasi praktis, kaasup endoscopes, Imaging jeung serat lasers.