Лента новостей

18:48
Налетев на $ 325 млн. штрафа, Киев может начать войну
18:21
«Европейский вал» на границе с Россией
18:14
«Ужать Россию до границ Московского княжества»
18:00
В чем Трамп упрекнул Порошенко
14:39
Мощная поддержка: появились кадры, как Ми-28Н и Ми-35 бомбят ИГ в Араке
14:38
Порошенко приговорил ОБСЕ
14:36
Турецкий бизнес возвращается в Крым
14:35
В РФ достойно ответили Киеву на «новые правила въезда»: Украина заплатит
14:34
Рогозин рассказал, как США посеяли зерно вражды между Россией и Украиной
14:33
Сирия по заказу Бильдербергов: в какую тайную игру против России ввязался Макрон
14:31
Тiкай з села, тобi хана: Киев привел Украину к техногенной катастрофе
14:31
OffGuardian: Reuters признал, что на Украине есть нацисты, чтобы насолить Трампу
14:30
Ни выпить, ни подраться. Британские болельщики в шоке от России
14:27
Миллиардный «распил» Пентагона
14:26
Дональд Трамп становится марионеткой демократов
14:25
Путин рассказал то, чего о нем никто не знал
11:18
Курортный сбор возьмут по-европейски, но потратят по-русски
11:16
Игры варваров
11:15
Молодые и дерзкие. Как два принца Ближний Восток не поделили
11:13
Тем временем: Львов созывает вече по мусору
11:12
Беги, Петя, беги!
11:10
Почему Порошенко оказался под забором Белого дома
11:09
Михаил Кутузов: скончался на чужбине, похоронен на Родине
11:07
Бородатые герои: Секретный мусульманский спецназ «Туран»
11:06
В Совете Федерации прокомментировали возможный выход США из договора РСМД
11:04
США готовятся делить Сирию
00:00
Этот день в истории - 25 Июня
21:40
«Хлебное перемирие»: Огонь, батарея!
21:37
El Nuevo Herald: Доктрина трамповского эгоизма
21:24
Глава ФСБ призвал к созданию национальных мессенджеров
21:23
Турчинов рассказал о создании оружия нового поколения на Украине
21:21
Груда металла: ураган изувечил американские «ядерные чемоданчики» E-4B
21:20
Крым бьёт рекорды призывной кампании по Южному военному округу
21:19
Путин проинспектирует «Артек» и откроет новую смену в честь Саманты Смит
21:19
Хотим больше батальонов: Грибаускайте наградила Меркель высшей государственной наградой Литвы
21:17
Наблюдательный полет США и Украины над Россией в очередной раз сорвался
21:15
Платить неохота! Украина «забила» на решение Лондонского суда по евробондам
21:14
Импичмент для Порошенко, кутузка для Тимошенко: на Украине обостряется политический кризис
21:13
Порошенко похвастался аналогом советского Ан-32: «Наш невероятный красавец»
21:12
Сергей Митрохин – шумная шестеренка безнадежного «Яблока»
21:11
На Украине продолжают оскорблять покойного Баталова из-за Крыма: «Предатель»
21:06
Сергей Аксенов: объем инвестиций в экономику Крыма превысил 100 млрд рублей
21:05
Турчинов призвал закрыть границу Украины для россиян без биометрических паспортов
20:58
Спутник Минобороны РФ выведен на орбиту
20:52
Загадка с зеркальным неизвестным
Все новости

Архив публикаций

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930 
» » Оптическая антенна нового типа позволит светодиодам стать заменой лазерам в области коммуникаций

Оптическая антенна нового типа позволит светодиодам стать заменой лазерам в области коммуникаций

Оптические коммуникации


Используя знания в области теории построения антенн, накопленные человечеством более чем за 120 лет использования радиоволн, исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) изготовили опытный образец оптической антенны, использование которой позволяет увеличить интенсивность света от наноразмерного светодиодного источника более чем в 115 раз. Эта технология предлагает возможность замены лазеров, требующих для работы значительное количество энергии, менее "прожорливыми" источниками света на основе светодиодов. И первой областью, которая может выиграть от такой замены, станет область оптических коммуникаций малой дальности, которая может быть использована для организации связи между отдельными компонентами одного чипа.

Во всех исследованиях в области оптических коммуникации малой дальности в качестве источников света в настоящее время используются полупроводниковые лазеры, которые встраиваются прямо в структуру чипов. Но такое использование лазеров не всегда оправдано, их изготовление чревато технологическими сложностями, а для работы они требуют существенного количества энергии. Идеальной заменой лазерам могут стать светодиоды, однако, сверхминиатюрные светодиоды не в состоянии произвести поток света необходимой интенсивности.

Процесс непосредственного излучения фотонов, который происходит в структуре светодиодов, заключается в электрическом возбуждении электронов, которые переходят на более высокий энергетический уровень. Когда электрон переходит обратно на более низкий энергетический уровень, он излучает фотон света, сбрасывая, таким образом, излишки энергии. Однако, еще не существует способа надежного управления переходами электронов на низкий энергетический уровень из-за чего свет, излучаемый таким источником, имеет неравномерную интенсивность и распространяется в случайных направлениях.

При реализации процесса стимулируемого излучения фотонов используется электромагнитное поле, колеблющееся на частоте переходного состояния электронов. Это позволяет получить некую дипольную область, колеблющуюся с заданной частотой. Наличие такой области побуждает электроны изменять свои энергетические уровни более упорядочено и это можно использовать для обеспечения контроля за излучением фотонов.

Структура оптической антенны


В устройстве, созданном физиками из лаборатории Лоуренса, источник света, сверхминиатюрный светодиод, находится в центре миниатюрной дипольной антенны. Действие, оказываемое этой антенной, позволяет создать вышеупомянутую дипольную область, которая выступает в роли усилителя потока излучаемого света. Сама "оптическая антенна" изготовлена из золота, а по конструкции она представляет собой так называемую арочную антенну. В центре этой антенны располагается светодиод InGaAsP (Indium Gallium Arsenide Phosphide), покрытый слоем диоксида титана, выступающего в роли диэлектрического изолятора.

Создав столь необычную конфигурацию светоизлучающего устройства, ученые добились увеличения интенсивности излучаемого света в 115 раз. Такое увеличение уровня излучения определяется разностью эффективности способа прямого и стимулированного излучения, которые были описаны немного выше. И получившийся высокоэффективный светодиодный источник света теперь может конкурировать с самыми лучшими образцами источников света на основе полупроводниковых лазеров.

"Использование оптических антенн в теории позволит увеличить уровень излучения источника света более чем в 2500 раз, увеличивая общую эффективность источника в целом минимум на 50 процентов" - рассказывает профессор Ели Яблонович (Eli Yablonovitch), ученый из лаборатории Лоуренса, - "Такие источники света на основе светодиодов с оптическими антеннами могут быть легко интегрированы на кристаллы цифровых чипов, давая им возможность более быстро передавать информацию и увеличивая их вычислительную мощность".

Кроме систем оптических коммуникаций, светодиоды с оптическими антеннами могут найти применение и в ряде других областей, в частности, в датчиках различных типов, в системах синтеза изображений и в оптических системах хранения данных.


Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх