Лента новостей

09:22
Музей Тавриды: «Украина хочет сорвать справедливое решение суда о скифском золоте»
09:22
Покушение на «святого Петра»
09:21
Шахматист Сергей Карякин рассказал, как относится к Гарри Каспарову
09:20
Турецкая мечта Чавушоглу
09:19
Оргкомитет Евровидения обсуждает возможность переноса конкурса из Украины в Россию
09:15
Итоги недели. «Я вас попрошу птичку нашу не обижать»
00:00
Этот день в истории - 4 Декабра
22:35
Перекричать ураган пропаганды
22:11
США не будут платить за других: батальоны НАТО отведут от границ России
22:10
Поражение Саудитов: Саудовская Аравия выводит войска из Йемена
22:05
Independent пристыдил Запад за войну в Сирии
21:32
Литва знает, где купить военную технику по цене легковушки
21:31
Гордость лимитрофов и ужас реальности
21:29
Коренной перелом в Алеппо: боевикам осталась только пустыня
21:28
В дагестанском селе Талги силовики уничтожили пять боевиков
21:27
Сводка, Сирия: сожженные БТРы и разбитые командные центры боевиков
21:23
«Атлант» расправил плечи: ВМФ России наращивает присутствие в Мировом океане
19:06
Зачем Британия лезет на Минобороны?
18:36
Украина пообещала НАТО новейшие технологии и бесценный опыт
18:34
В Иране принят закон о запрете импорта из США товаров широкого потребления
16:40
Андрей Ваджра: Паны и быдло
16:36
Пресс-конференция Лаврова и главы МИД Японии Кисиды по итогам переговоров
16:35
Жительницу города Сочи осудили за разглашение гостайны по СМС
16:32
Эдуард Лимонов: Ничто мне в нём не нравится
13:31
Гений из кондитерской
12:42
Stratfor прогнозирует усиление России и дальнейший раскол на Западе
12:41
Гроссмейстер Путин: объявление о независимости России
12:38
Ахиллесова пята России
12:35
Дональд Трамп сделал исторический дипломатический шаг
12:34
Молдавия оказалась хитрее Украины
12:33
Почему президент Путин цитировал Евангелие от Матфея
12:32
Украина пропала с радаров
12:31
Необычные крестины: выйдя из церкви, Ярош вооружил семью
12:29
Трамп не забыл свои предвыборные обещания и теперь угрожает семье Клинтон преследованием
12:24
Для невозможных идиотов нет ничего невозможного
12:23
«Президент УПАины»: как поляки отреагировали на приезд Порошенко в Польшу
12:23
Саакашвили о Тимошенко: Ни в коем случае не надо недооценивать ее силу
12:10
Глава МИД Японии назвал темы, которые хочет обсудить с Лавровым
12:06
Пентагон расслабился: Россия и Китай опережают США в гонке за гиперзвук
12:00
Александр Зубченко: Заговор антикоррупционеров
11:56
Бремя белого человека
11:48
Вечеринка с ипритом
11:45
«Черные осы» Кастро
11:44
Что ждет армию России в новом учебном году
11:40
Орда не пройдет: Россия возродила легендарное подразделение в Крыму
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » 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