Лента новостей

13:11
Прибалтику трясет в ожидании учений «Запад-2017»
13:09
Сможет ли РФ перекрыть Черногории путь в НАТО
11:08
В Дамаске военную полицию поздравили с 23 февраля
11:06
Скандал: Геращенко и представитель Порошенко пили шампанское с Петром Толстым
11:05
Армия Сирии и ВКС РФ нанесли неожиданный удар по ИГИЛ в Хаме
10:57
Украина как полигон: хроники колонизации страны
10:54
Süddeutsche Zeitung: с Украиной Европа только бумажки ратифицирует, реальные инвестиции идут в Россию
10:53
Украинские земли скупят вместе с челядью. МВФ требует от Киева рассчитаться за кредиты черноземами неньки
10:51
Bloomberg: канцлер Австрии призвал отказаться от антироссийских санкций
10:50
Times: Турция укрепит оборону российскими С-400
10:49
Der Spiegel: немецкие спецслужбы шпионили за журналистами по всему миру
10:49
FT: Россия мобилизует элитных хакеров на борьбу с Западом
10:36
Бумеранг войны вернется в Киев
10:35
Щит Евфрата достиг цели
10:35
Многослойная броня старой Америки
10:31
Добыча в Богемии
10:30
StuG III, «сшитый из кусочков»
10:03
Визитом в ДНР Савченко провоцирует свой арест на Украине
10:02
23 февраля—это праздник и точка
02:32
Активисты в США призвали посадить Обаму в тюрьму из-за событий на Украине
02:31
План Макгрегора: российский Крым и нейтральная Украина
02:30
Поставки на Донбасс: из России с любовью
01:38
В Австрии на месте бывшего концлагеря хотят наладить колбасное производство
01:36
Захарченко: «Вопрос о федерализации больше не рассматривается»
01:36
Протест Японии подтвердил верность решения о дивизии на Курилах
01:35
В США разработали план по отстранению Трампа от власти
01:34
«Пройдусь по Карателей, сверну на Нацистов»
01:33
На Украине ввели понятие «человек неопределённого пола»
01:29
Россия избавила Украину от крымских убытков
01:26
Трансляция церемонии открытия III зимних Всемирных военных игр в Сочи
01:24
Отличный старт России на Всемирных военных играх: девять медалей в копилке нашей сборной
01:20
США распродают узбекские МиГ-29, Су-25 и Су-27
01:18
«Утка» по-французски: как на самом деле будет выглядеть новый истребитель МиГа
00:00
Этот день в истории - 25 Февраля
19:09
«Пушечное мясо» или «краеугольный камень»?
19:05
«Ключи от мирового господства хранятся в Москве»
19:03
Каково быть русским студентом в Нью-Йорке
18:58
США готовят против России и Китая «Решительные действия»
15:03
Границы Норвегии могут оказаться в опасности
14:59
Украинская карта в тайных схватках Рокфеллеров с Ротшильдами
13:05
Трамп поговорит с Путиным о ядерных арсеналах
13:00
Третья сила для Севастополя
12:57
Кто и как готовил переворот в Крыму
12:53
В Токио испугались дивизии Шойгу
12:50
Остановить сближение Китая и России
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » 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