دانشمندان رشد نوری تراشه در یک ظرف پتری

مدرن فوتونیک صنعت به طور مداوم در حال کار بر روی ساخت دستگاه های خود را فشرده تر می شود آن را computing systems یا سنسور و lidars. برای این کار لازم است به لیزر ترانزیستورها و دیگر عناصر کوچکتر است. یک تیم از دانشمندان به رهبری ITMO محققان پیشنهاد سریع و مقرون به صرفه برای ایجاد تراشه های نوری مناسب در یک ظرف پتری. پژوهش منتشر شده در ACS Nano.

امروزه با استفاده از دستگاه هایی که بر اساس میکروسکوپی لیزر و نوری تراشه در حال تبدیل شدن بیشتر و بیشتر رایج است. آنها استفاده می شود در تولید lidars در توسعه حسگرهای جدید و در آینده آنها می توانند تبدیل به پایه و اساس جدید نوری کامپیوتر است که با استفاده از فوتون ها به جای الکترون ها به انتقال و پردازش اطلاعات است. امروز نوری تراشه در عمل مادون قرمز (IR) محدوده یعنی لیزر استفاده می کنند منتشر می کنند در طول موج که نامرئی به چشم انسان.

"اما برای اینکه این دستگاه حتی بیشتر جمع و جور ما نیاز به کار در مرئی طیف می گوید:" سرگئی ماکاروف رئیس پژوهشگر در ITMO بخش فیزیک و مهندسی "به اندازه یک تراشه بستگی به طول موج از انتشار آن."

نوری تراشه متشکل از قطعات مانند لیزر و موجبرهای. در حالی که ایجاد یک منبع که منتشر می کنند در سبز یا قرمز بخشی از طیف بسیار آسان موجبر برای این طول موج می تواند یک مسئله.

"یک microlaser منبع انتشار است که شما نیاز به راهنمای در جایی" نظرات ایوان Sinev محقق ارشد در ITMO بخش فیزیک و مهندسی "و این چیزی است که موجبر هستند. اما استاندارد سیلیکون موجبر استفاده می شود که در IR اپتیک کار نمی کنند در محدوده قابل مشاهده. آنها انتقال سیگنال بیشتر از چند میکرومتر است. برای یک تراشه نوری, ما نیاز به انتقال همراه ده میکرومتر با محلی سازی به طوری که موجبر را بسیار کوچک قطر و نور را به اندازه کافی دور از طریق آن است."

دانشمندان در تلاش برای جایگزین کردن سیلیکون موجبر با نقره آنهایی اما فاصله انتقال در این سیستم ها نیز کافی نیست. در پایان یک تیم از دانشمندان است که شامل متخصصان از ITMO دانشگاه با استفاده از گالیم phosphide به عنوان یک ماده برای موجبرهای به عنوان آن بسیار کم ضرر و زیان در باند قابل مشاهده. اما مهم ترین چیز این است که هر دو منبع نور رشد را می توان به طور مستقیم در یک موجبر در یک ظرف پتری با استفاده از راه حل شیمی روش است که راه ارزان تر از معمول استفاده می شود nanolithography.

اندازه این تراشه جدید را عناصر است که حدود سه برابر کوچکتر از همتایان خود که در کار IR طیفی محدوده.

"تراشه را از ویژگیهای مهم این است که توانایی خود را برای تنظیم و انتشار و رنگ از سبز به قرمز با استفاده از یک روش بسیار ساده: یک آنیونی ارز بین پروسکایت و هالیدهای هیدروژن بخار" یادداشت آناتولی Pushkarev محقق ارشد در ITMO بخش فیزیک و مهندسی است. "همه مهمتر شما می توانید تغییر رنگ پس از انتشار این تراشه را تولید و این فرایند برگشت پذیر است. این می تواند مفید باشد برای دستگاه هایی که باید برای انتقال بسیاری از سیگنال های نوری در طول موج های مختلف. برای مثال شما می توانید چندین لیزر برای چنین دستگاه اتصال آنها به یک موجبر و استفاده از آن برای انتقال چندین سیگنال از رنگ های مختلف در یک بار."

دانشمندان همچنین مجهز به تازگی ایجاد شده با تراشه نوری nanoantenna ساخته شده از پروسکایت که دریافت سیگنال سفر در طول موجبر و اجازه می دهد تا اتحاد دو تراشه در یک سیستم واحد.

"ما اضافه nanoantenna در انتهای دیگر از ما موجبر" توضیح می دهد که پاول Trofimov دکترا دانشجو در ITMO بخش فیزیک و مهندسی "بنابراین در حال حاضر ما باید یک منبع نور یک موجبر و nanoantenna که ساطع می کند نور هنگامی که پمپ توسط microlaser را انتشار. ما اضافه شده یکی دیگر از موجبر به آن: به عنوان یک نتیجه از انتشار از یک لیزر تک رفت و به دو موجبر. در همان زمان nanoantenna نه تنها اتصال این عناصر را در یک سیستم واحد بلکه تبدیل بخشی از نور سبز به قرمز طیف است."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.