Лента новостей

13:56
Телеграм – главный игрок в президентских выборах Ирана
12:36
Конфискация «денег Януковича» оказалась масштабной мистификацией
12:31
Скандалы, конфузы, достижения
12:30
В Кремле прошла встреча Путина с премьер-министром Японии Синдзо Абэ
12:24
Австрийский «пинок под зад» турецкому нахалу
12:20
Эта служба и опасна, и трудна
11:56
Правда глаза режет, или почему Макрон боится российских журналистов
11:55
Трамп отменил запрет на добычу нефти и газа на шельфе США
11:53
Мощнейший авиаудар ВКС РФ уничтожил базу, заполненную террористами
11:51
Куда пропал Мартин Борман?
11:10
Российские ученые научились бороться с заражением крови
11:02
Георгиевский кавалер Герой Советского Союза казак Недорубов
10:08
В украинском танке взорвался кондиционер
10:07
Порошенко тайком звонит Путину и шутит с ним по телефону
10:05
«Русские Витязи» меняют имидж
10:04
Посетительнице латвийского ТЦ не дали на русском позвать пропавших детей
09:53
Турецкий гамбит: Зачем Эрдоган бросает пушечное мясо на штурм в Сирии
09:51
Главное, чтоб Путин не напал...
09:50
Президент в Кремле вручил золотые звезды Героя Труда РФ
09:49
«План Маршалла» для Украины: надежды и суровая реальность
09:48
Порошенко ждёт возвращения в «европейскую колыбель»
09:47
«Когда Трамп требует денег, у многих это вызывает раздражение»
09:45
Год банкротства Украины
09:44
Кнопка для идиота
09:43
России всё менее интересны проблемы стран Евросоюза
09:43
Милитаризация умов в Литве закончилась провалом
09:00
Российские С-400 добавят Турции уверенности в своих силах
08:59
Они сражались за Родину: в России осталось 1,8 млн. ветеранов и инвалидов ВОВ
08:59
НАТО создаёт в Восточной Европе новую военную реальность
08:58
Курды требуют от США установить бесполётную зону в Сирии
08:57
Авианосец США Carl Vinson вошел в акваторию Японского моря
00:58
Этот день в истории - 29 Апреля
19:28
Южная Корея отказалась платить Трампу за размещение THAAD
19:27
Куда течёт «Висла», или Как Польша избавилась от бандеровщины
19:27
В России вступают в силу новые правила выплат по ОСАГО
19:26
Украино-польская «дружба» продолжается всё сильней
19:25
Стоимость Rail Baltica растет, но проект всё так же невыгоден
19:25
Евгений Моргунов: небывалая история Бывалого
19:23
Рэкетир Трамп пугает корейцев войной и требует миллиард за защиту
19:22
Санкции от Макрона: Польша ответит за противостояние с Брюсселем?
19:22
Опубликован проект латинского алфавита для украинского языка
19:21
«Село - столице - опохмелиться»: пенсионер вернул Дмитрию Медведеву свою прибавку к пенсии
19:14
Россия выдержала американскую «разведку боем»
19:12
Российский корабль-разведчик превратился в мишень для турецких спецслужб
19:11
Украина готова ввести военное положение и погибнуть
Все новости

Архив публикаций

«    Апрель 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
» » 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