Лента новостей

17:27
Кудрин призвал к повышению пенсионного возраста с 2019 года
17:25
Times: Трамп критикует Меркель и рассказывает о самом ужасном решении в истории США
17:24
«Революция» в коммуналке: каждый украинец заплатит за аудит квартиры
17:23
Уходящий Обама недоволен тем, что американцы доверяют Путину
17:21
The лживый Washington
17:19
Россия использует военную технику, чтобы доставлять в Алеппо хлеб
17:17
Артемий Лебедев объяснил украинцу из Аргентины, почему Крым – русский
17:11
Байден и Порошенко синхронно соврали на пресс-конференции в Киеве
17:11
Украина переориентирует поезда с России на Европу
17:10
ОПК создает супермощный бортовой компьютер для «Адмирала Нахимова»
17:09
Российские авиастроители получили деньги на новый самолет Ил-114
17:09
Есть два варианта сделать Украину пророссийской
16:39
О программах самолета-заправщика Ил-96-400ТЗ и перспективных самолетов СВТС и ПТС
16:38
Почему Америка испугалась потери всемогущества
16:38
Китай официально предупредил США о скорой войне
16:36
Убийца на 360 градусов: как «Вихрь» охраняет Крым от противника
16:35
Первый шаг к возвращению Пальмиры сделан
13:21
10 секретов нашей психики
13:19
Кулуары власти: 7 организаций, которые определяют мировую политику
13:18
Песков рассказал о хакерских атаках на сайт президента России с территории США
13:16
Калининград предложил Литве поставлять стройматериалы для стены на границе с Россией
13:15
В районе Бишкека разбился грузовой самолет
13:14
Трамп: «Снятие санкций с РФ возможно в обмен на соглашение по ядерному оружию»
12:02
В конфликте Туска и польских властей на кону стоит пост главы Евросовета
12:01
Демократия спешит в Багдад: Госдеп научит иракцев американским ценностям
12:00
Сербия пригрозила ввести войска в Косово
11:46
На Западной Украине новое обострение «янтарной войны» со стрельбой и захватом заложников
11:44
Байден прибыл в Киев с официальным визитом
11:43
Чубайс призвал ликвидировать неэффективные электростанции
11:42
Окружают демоны!
11:33
Исповедь офицера Морской пехоты США о русских
11:31
«Путин пришел к власти с помощью компромата»
11:29
Лукашенко построит секретные лагеря для беженцев из России
21:12
Александр Роджерс: F-35 и злая реальность для Пентагона
21:09
Благодетель
21:05
Ну, сколько же можно, Россия?!
21:04
Немец, не паникуй, русский уже уходит
21:03
Турция? Литва? Всем по стене – угощаю!
21:02
Куропаткин Алексей Николаевич
21:00
Трамп готовит атаку на Обаму? Демократов не пригласили на инаугурацию, а спецслужбы заставят объясниться за фейки
20:59
Нацбанк Украины положил себе в карман большую дырку – и радуется!
20:58
Перед переговорами в Астане непримиримые в Сирии поднимают ставки
20:56
Ядерная угроза по-украински: кто будет достраивать Хмельницкую АЭС вместо России
20:55
Путина просят разобраться с коррупцией в Мексике
20:54
Россия разрешила Украине провести инспекцию в Ростовской области
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » 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