Звуковые волны усилят работу фотонного чипа

26Июня2016

Автор: Становой Сергей

Используя недавно разработанный оптический волновод, исследователи из Йельского университета разработали метод, позволяющий значительно увеличить мощность лазерного луча в кремниевом чипе за счет использования … звуковых волн. Они небезосновательно полагают, что новая разработка может уже в ближайшем будущем найти применение в коммерческих устройствах для волоконно-оптических линий связи и в системах обработки данных.

Идея создания так называемых фотонных и фотоэлектронных (гибридных) микросхем не нова. На протяжении нескольких лет исследователи и ученые пытаются воссоздать гибридные электронные компоненты, в которых передача сигнала осуществляется не только за счет электронов и других заряженных частиц, но еще и посредством световых лучей – фотоэлектрических схем и цепей. Благодаря их внедрению можно было бы значительно увеличить скорость обработки данных.

Правда, до сих пор не удавалось добиться создания достаточно мощного светового потока (лазерного луча) в масштабах миниатюрного полупроводникового чипа. Теперь же исследователи и Йеля утверждают, что им удалось решить проблему, хотя и весьма нестандартным способом.

Новая технология использует эффект усиления Мандельштама-Бриллюэна, когда лазерный луч в процессе накачки, двигаясь в одну сторону волновода, создает звуковые волны в виде акустических фононов (колебание, в котором молекулы равномерно осциллируют на одной частоте), которые в свою очередь усиливают лазерный луч. Получается практически самоподдерживающаяся генерация, причем достаточно интенсивная.

Как отметил один из членов команды исследователей, разработавших данную технологию, ее практическое применение может быть намного шире применения в отдельных фотоэлектронных чипах. Используя в качестве одного из факторов для усиления интенсивности излучения звук, можно также существенно улучшить существующие твердотельные лазеры. Кроме того технология при некоторой доработке вполне может быть применена и в медицинской сфере, например в оптических сканерах и хирургических лазерах. В общем, перспективы и планы у исследователей достаточно долгосрочны, так что на очереди следующие подобные разработки.

Источник информации: Йельский университет (http://news.yale.edu/)