Лента новостей

21:09
В кремлевских элитах — раскол
21:04
Россиянам даже нравится, когда им повышают налоги
21:02
Когда Украина и Россия смогут опять «подружиться»
20:59
Как Навальный использовал наших детей
18:13
El Pais: Дележ сирийских трофеев
18:06
Сэкай Ниппо: Кремль пошатнул G7
18:02
Россия резко подобрела к преступникам
17:58
КJB Press: онфликт России и Украины затянется
17:27
У Авакова вешают на Паршова «захват Крыма» и едва ли не убийство Кеннеди
17:26
The Nation: США накручивают себя до ядерного удара по Москве
17:25
Багдасаров рассказал, как следует играть против американцев в Сирии
17:24
Навальный запустил обратный отсчет: сколько времени осталось у Кремля?
17:23
Украина продает пересыхающую трубу
17:23
«Нам дадут по €10000!»: Мнения «восставших школьников» и слова Кремля
17:22
ООН хочет лишить Россию ядерного оружия
17:20
ЗРК «Тор-М2»: лучший в мире или нет?
16:01
Magazin Tabloid: Открытое письмо посла Украины сербским СМИ
15:58
«Евросоюз себя изжил и обязан погибнуть»
15:55
Le Point: Марин Ле Пен, Европа и ложь
15:53
Упрямство русских превращает латышей в стукачей
15:48
Latvijas Avize: Европа второго сорта
15:46
Комментарий депутата бундестага про Евровидение
15:44
Трамп поставил Меркель «на счетчик»
15:43
В ЕС ждут, когда Россия вернется в G8
15:42
Rassd: Россия в Ливии: Запад в ужасе
15:36
Россия и Ливия в поисках решения конфликта
15:30
В Киеве готовятся к спасению России внешним американским управлением
15:29
Показаний Вороненкова боялся «кровавый пастор»: депутат мог рассказать, кто сдал Крым
15:29
Савченко: Украиной будет править триумвират - Тимошенко, Медведчук и Путин
15:28
Януковичу и Азарову официально запрещен въезд в ДНР как предателям
15:25
О новых пошлинах на ввоз в Турцию российских продуктов
15:23
Полная гибель Евросоюза всерьез
15:23
Иранская нефть на пути в Белоруссию
15:21
Доминирование на газовом рынке Европы определит Сирия
15:20
Русскую снайперскую винтовку Мосина-Нагана немецие фашисты боялись больше всего
15:18
Мечта Германии о господстве в Европе сбывается
15:16
«Белоруссия проверит, как Путин выучил украинский урок»
15:15
Русофобия довела Литву до демографической деградации
15:14
Литва и Польша заключили очередной антироссийский союз
15:13
Такая «Украина» нам совершенно не нужна
13:48
Чертова дюжина пребывания Балтии в НАТО
13:27
12 невероятных военных технологий русских
12:45
Rzeczpospolita: Белорусский котел
12:43
Россия возвращается к Болотной
12:41
The Washington Post: Важнейшие вопросы о России
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » 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...

Loading...

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