دیدن نور: محققان با ترکیب فن آوری های برای بهتر کنترل نور

یک تکنولوژی جدید است که می تواند اجازه می دهد برای بهتر کنترل نور بدون نیاز به بزرگ و دشوار به ادغام مواد و سازه های طراحی شده توسط محققان Penn State. جدید فوتونی یکپارچه تراشه می تواند اجازه می دهد برای بسیاری از پیشرفت های در زمینه نوری و صنعت اعم از بهبود در مجازی-عینک واقعیت به نوری سنجش از دور با توجه به محققان.

رهبری Xingjie Ni, استادیار مهندسی برق تحقیقات اخیرا منتشر شده در علم پیشرفت. Penn State مهندسی برق دکترا Xuexue Guo هدف دینگ Xi Chen و یاا دوان بودند نویسندگان در این مقاله است.

به طور سنتی, دانشمندان تا به حال دو گزینه وقتی که می آید به کنترل نور برای استفاده در انواع دستگاه های نوری. این اولین بار است که یک فيبر مدار مجتمع (PIC) است که می تواند گنجانیده شده بر روی تراشه های کوچک اما توانایی محدودی برای کنترل رایگان-فضا نور -- نور تبلیغ در هوا و فضا یا خلاء به عنوان هدایت در الیاف و یا دیگر موجبرهای. دوم به عنوان یک اورژانس metasurface -- مصنوعی مهندسی لایه نازک است که اجازه می دهد برای دستکاری نور در subwavelength مقیاس اما نمی توان یکپارچه بر روی یک تراشه.

Ni و محققان همکار حل این مشکل با ترکیب بهترین ویژگی های هر دو گزینه های قبلی به جدید هیبرید فوتونی معماری است که metasurfaces یکپارچه بر روی یک تراشه PIC در حالی که حفظ نور بالا کنترل.

"این اختلاط عکس و metasurfaces باعث می شود آن را ممکن است به درایو metasurfaces با استفاده از هدایت امواج در داخل عکس" Ni گفت. "این را قادر می سازد مسیریابی نور در میان های مختلف metasurfaces انجام چندین توابع مختلط بر روی یک تراشه."

این توسعه جدید می تواند برنامه های کاربردی در ارتباطات نوری, نوری, سنجش از راه دور -- LiDAR -- free-space optical اتصالات برای مراکز داده ها و واقعیت مجازی و واقعیت افزوده را نمایش می دهد. ?

"توسعه فناوری را هموار راه هیجان انگیز برای ساختمان چند منظوره PIC دستگاه با دسترسی به فضای آزاد و همچنین هدایت موج-محور metasurfaces کامل بر روی تراشه ادغام قابلیت" Ni گفت.

با توجه به Ni, جذاب ترین جنبه های تحقیقاتی خود را در حال مفاهیم برای تحولات آینده و موفقیت ترکیب بهترین صفات از فن آوری های موجود.

"من فکر می کنم هیجان انگیز ترین بخش از این تحقیقات این است که ما ازدواج دو فن آوری های قدرتمند با قابلیت های مکمل -- یکپارچه فوتونیک و metasurfaces," او گفت:. "ما سیستم ترکیبی از مزایای استفاده از هر دو metasurfaces و عکس. علاوه بر این طراحی ما بسیار انعطاف پذیر و مدولار. یک کتابخانه از بلوک های ساختمان را می توان برای استفاده مجدد و ایجاد سازگار اجزای عملکرد در سراسر دستگاه های مختلف و یا سیستم."

###

بودجه برای این پژوهش از گوردون و بتی مور بنیاد ملی هوانوردی و فضایی آمریکا در اوایل زندگی حرفه ای دانشکده جایزه دفتر تحقیقات نیروی دریایی و پن استیت مواد تحقیقات علوم و مهندسی مرکز.

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.