Çok umut verici? Fotonik entegre devrelerin yaratılmasını keşfedin
Elektronik entegre devrelerden daha hızlı, daha fazla enerji verimli ve daha az parazitsiz optik devrelere dönüşüm, fotonik teknolojinin gelişiminin önemli hedeflerinden biridir. Fotonik entegre devreler (PIC'ler) günümüzde, örneğin, entegre yarı iletken lazerler, modülatörler ve optik sinyaller ve mikroçip I / O çoklayıcılar için optik amplifikatörler dahil olmak üzere optik ağlarda ve iletişim sistemlerinde sinyalleri iletmek ve işlemek için kullanılmaktadır. Bununla birlikte, günümüz görüntüleri çoğunlukla elektronik devrelerle birlikte kullanılmaktadır ve saf fotonik cihazlar henüz rekabetçi değildir. PIC'lerin oluşturulmasındaki zorluklardan biri, farklı malzemeler gerektirdikleri için çeşitli cihazların (dalga kılavuzu kuplörleri, güç bölücüler, amplifikatörler, modülatörler, lazerler ve mikrodenetleyiciler üzerindeki detektörler) üretilmesinin karmaşıklığıdır. Mevcut PIC'lerde kullanılan ana malzemeler yarı iletkenler (indiyum fosfat, galyum arsenit, silikon), elektro-optik kristaller (lityum niyobat) ve çeşitli cam türleridir.
Park Biliminin Popülerleştirilmesini Kırdı: Optik fiber ışık akısı kontrolünün hızını artırmak için, araştırmacılar yüksek optik doğrusal olmayan yeni malzemeler arıyorlar. Gelecek vaat eden malzemeler arasında, yeni keşfedilen grafene (bir atom kalınlığında bir karbon atomu tabakası) dayanan bir mikrodalga dalga kılavuzu özellikle adlandırılabilir. Grafende, yük taşıyıcılarının konsantrasyonu, optik pompalama veya önyargı uygulanarak etkin bir şekilde kontrol edilebilir. UNN Genel Fizik Departmanı başkanı Mikhail Bakunov'a göre: Yakın zamanda yapılan teorik ve deneysel çalışmalar, grafen tarafından manipüle edilen grafendeki taşıyıcı konsantrasyonunda (birkaç ışık alanı döngüsünün süresini içeren) ultra hızlı değişiklik olasılığını göstermiştir. Yüzeye yönelik ışık dalgalarının (plazmonların) genliği ve frekansı olasılıkları açar.
Şekil şunları göstermektedir: (a) grafen levha boyunca yüzey plazmon yayılımının şematik diyagramı, (b) grafen taşıyıcı yoğunluğunun zamana bağlılığı, (c) taşıyıcı yoğunluğu azaldığında ilk plazmon frekans dönüşümünün dağılımı Şekil. Resim: Lobachevsky Üniversitesi
Durağan olmayan grafendeki elektromanyetik süreci tanımlamak için fiziksel modellerin geliştirilmesi önemli pratik öneme sahiptir. Bu, araştırmacıların artan ilgisini uyandırdı. Mihail Bakunov (Mikhail Bakunov) şunları söyledi: 2018 çalışmasının sonucu, birçok makalenin grafendeki taşıyıcı konsantrasyonunu değiştirerek plazmonları geliştirmenin (enerjiyi arttırmanın) mümkün olduğunu öngörmesidir. Yeni ekipman üretimi için hiç şüphesiz çekici olan. Birleşmiş Milletler Üniversitesi Genel Fizik Bölümü doçenti Alexei Maslov şunları söyledi: Araştırmamız, entegre mikroçiplerde ultra hızlı foton kontrolünün fiziksel prensiplerini, diğer bir deyişle mikroelektronik ve nanoelektronikte kullanılan mikro devreleri iyileştirmeyi hedefliyor. Ve mikroçip performansı.
UNN Genel Fizik Bölümü'nden araştırmacılar, grafendeki elektronların konsantrasyonu zamanla değiştiğinde, grafenin yüzeyinde yayılan ışık dalgalarının (bir atom kalınlığında bir karbon atomu tabakası) dönüştürüldüğüne dair bir teori geliştirdiler. Önceki çalışmalarla karşılaştırıldığında, elektronlar ve ışık alanları arasındaki etkileşim doğru bir şekilde düşünülmüştür. Bu araştırmanın sonuçlarından biri, önceden tahmin edilen elektron konsantrasyonunu değiştirerek ışık dalgalarını büyütme olasılığını ortadan kaldırmaktır. Bu nedenle, UNN bilim adamları, PIC'lerin gelişimini destekleyen durağan olmayan mikrodalga dalga kılavuzlarındaki dalgaların dinamikleri hakkında yeni bir anlayışa sahipler.Araştırma sonuçları "Optica" da yayınlandı.
Boko Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Lobachevsky Üniversitesi
Referans dergi makaleleri: "Optica"
Kağıt DOI: 10.1364 / OPTICA.5.001508
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
