Машини на біогазі зі стічних вод виділяють CO2 на 80% менше
28 Березня , 2017
Створено армований волокном гідрогель, міцність якого в п’ять разів перевищує міцність сталі
28 Березня , 2017

Створено широкосмуговий плазмонний модулятор, здатний забезпечити швидкість передачі інформації 100 Гбіт/сек

Інформаційні потреби сучасного суспільства ростуть такими темпами, що без впровадження нових технологій нинішній Інтернет незабаром перестане справлятись з передачею величезних обсягів інформаціі. І однією з таких нових технологій є створений вченими зі Швейцарії, Німеччини та США широкосмуговий модулятор призначений для перетворення електричних сигналів в оптичні, і робить це за рахунок використання коливань хмар вільних електронів на поверхні металу, так званих плазмонів. Практичне застосування нового плазмонного модулятора, здатного працювати на швидкості більше 100 Гбіт/с, дозволить створити комунікаційні фотоелектронні пристрої, які забезпечаь таку швидкість передачі інформації за допомогою єдиного променя світла.
Нагадаємо нашим читачам, що плазмони – це подібні до рідини, хмари вільних електронів, що виникають тоді, коли фотони світла вдаряються в поверхню деяких металів, золота і срібла, зокрема. Плазмони, подібно бризок від кинутого у воду каменя, можуть впливати на світлові хвилі. Комбінація цієї здатності зі здатністю плазмонів реагувати на світлові хвилі дозволяє створити на базі, як модулятори, так і детектори, що виконують зворотне перетворення оптичного сигналу назад в електричний.
Новий плазмонний модулятор складається з двох пар золотих електродів встановлених певним чином один відносно одного. Їх розділяє “щілина”, товщиною всього в сотню нанометрів, об’єм якої заповнений спеціальним органічним електрооптичним матеріалом, який включає кремній.Коефіцієнт заломлення та інші оптичні властивості матеріалу змінюються у відповідь на прикладене до нього електричне поле.
Заповнені кремнієвою речовиною проміжки між золотими електродами діють як “хвилеводи” для плазмонів, які інтенсивно виникають під впливом світла на поверхні золота. І все це являє собою мікроінтерферометр, модульований вихідний сигнал якого є комбінацією двох сигналів, що подаються на різні пари електродів. Оскільки плазмонні компоненти модулятора виготовлені з металу, вони одночасно виконують роль електричних контактів, що дозволяє подавати або зчитувати з них електричні сигнали.
Ще однією головною перевагою нового плазмонного модулятора, крім широкої смуги пропускання, є його компактний розмір. Це дозволяє повністю використовувати весь потенціал плазмонів, незважаючи на те, що плазмони самі по собі не можуть поширюватись на великі відстані. Однак, компактність нового пристрою має і зворотну сторону медалі, пов’язану з виробничими технологічними проблемами. Необхідну для цього точність можуть забезпечити лише сучасні методи електронно-променевої, іонної і ультрафіолетової літографії. “Коли ми починаємо працювати з пристроями, розміри яких значно менші довжини хвилі використовуваного світла, ми стикаємось з рядом технологічних проблем” – пишуть дослідники, – “Для всього цього нам потрібна літографія з роздільною здатністю від 20 до 40 нанометрів”.
Використовуючи традиційні форми модуляції оптичних сигналів, вчені перевірили працездатність нового плазмонного модулятора в діапазоні частот до 170 ГГц. Ширина охоплюваноїсмуги виявилась настільки велика, що для перевірки параметрів модулятора вченим довелося використати п’ять різних установок, кожна з яких працювала у своєму піддіапазоні електромагнітного спектру.
А вчені, тим часом, збираються продовжити роботу над новим модулятором, що, на їхню думку, дозволить підвищити його, і без того вражаючі характеристики.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline