|
|
Φωτονικά
chips λυγίζουν το φως με μικρή απώλεια.
Από σελίδα της Sandia 27-Οκτωβρίου-2000 |
Το φαινόμενο αυτό, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature της 26ης Οκτωβρίου, ανοίγει τη δυνατότητα με την απλή (γιατί κατασκευάζεται εύκολα) και φτηνή (σαν κατασκευή) αυτή συσκευή, βασικά δύο διαστάσεων μπορεί να μειώσει δραστικά την ενέργεια που χρειάζεται να ξεκινήσει και να λειτουργήσει ένα laser. Η περισσότερη εισερχόμενη ενέργεια για τα lasers απλώς καταναλώνεται για το μεγάλο ποσό του φωτός, που συνήθως διασκορπίζεται χωρίς ωφέλεια στην διαδικασία παραγωγής του φωτός του laser. Επίσης η γεμάτη με οπές συσκευή, που μπορεί να θεωρηθεί βασικά ένα σύρμα για το φως, εξ' αιτίας του μεγέθους των οπών της και της περιοδικής τοποθέτησης τους, δημιουργεί μια δομή που φράσσει τα περισσότερα κύματα του φωτός ενώ επιτρέπει να μεταδίδονται αυτά σε μια επιλεγμένη ζώνη του φάσματος. Εξ' αιτίας της πολύ μικρής απώλειας φωτός, η τεχνική αυτή προσφέρει τη δυνατότητα της ολοκληρωτικής αντικατάστασης ηλεκτρονικών chips με ταχύτερα, χαμηλών θερμοκρασιών φωτονικά chips, που κατασκευάζονται εύκολα και φθηνά. Η τεχνική αυτή θα μπορούσε να χρησιμοποιειθεί για να συνδυάσει φως με ηλεκτρόνια σε ένα απλό chip. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιθεί για αναμεταδότης όσο και σαν αλλαγή της κατεύθυνσης των οπτικών σημάτων που έρχονται στις τηλεπικοινωνιακές γραμμές. Ενας κρύσταλλος δύο διαστάσεωνΣυγκεκριμμένα η ανωτέρω διάταξη είναι ένα τεχνητός κρύσταλος από GaAs, που επιτρέπει τη μεταφορά φωτός προς την επιθυμητή διεύθυνση, ενώ περιορίζει σημαντικά τις απώλειες της ακτινοβολίας προς άλλες διευθύνσεις. Οι οπές στην επιφάνεια του φωτονικού κρυστάλου αντικαθιστούν το ρόλο των κενών μεταξύ των μορίων στους φυσικούς κρυστάλους. Πάντως, ενώ οι φυσικοί κρύσταλοι περιορίζονται από το προδιευθετημένο μέγεθος των μοριακών οπών τους, να επιτρέψουν μόνο ορισμένα μήκη κύματος φωτός, οι ερευνητές της Sandia μπορούν να μεταβάλουν το διάστημα των στοιχείων των τεχνητών κρυστάλλων, που με αυτό το τρόπο δεν παρουσιάζουν περιορισμούς στο χρησιμοποιούμενο φάσμα, αφού το μήκος κύματος ακτινοβολίας, που μπορεί να διέλθει από αυτούς, μπορεί να λάβει διάφορες τιμές, με απλό τρόπο. Οι πολύ μικρές απώλειες ακτινοβολίας της διάταξης οφείλονται, εκτός των άλλων, στη σύστασή της από αρσενίδιο του γαλλίου, ενώ παράλληλα απουσιάζουν οποιαδήποτε μεταλλικά συστατικά. Επειδή, ουσιαστικά, η διάταξη είναι δύο διαστάσεων και η διαφυγή φωτός από τις δύο επιφάνειές της είναι εύκολη, η συσκευή καλύπτεται από ένα επίστρωμα οξειδίου του πυριτίου (επάνω πλευρά) και ένα από οξείδιο του αργιλίου (κάτω πλευρά). Ενώ οι ίδιοι ερευνητές είχαν δημιουργήσει παλαιότερα τριών διαστάσεων φωτονικούς κρυστάλλους πυριτίου που λύγιζαν το φως με μικρές απώλειες, εντούτοις οι κρύσταλοι δύο διαστάσεων είναι φθηνώτεροι και πολύ ευκολώτερο να κατασκευαστούν.
|
|
| Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες |
| Sandia National Laboratories |
H καινοτόμος αυτή συσκευή που είναι
ένας φωτονικός κρύσταλος, μπορεί να λυγίζει το
φως με μικρή απώλεια και να χρησιμοποιηθεί έτσι
στα computers, μικροσκοπικά chips, lasers, οπτικές
επικοινωνίες κλπ βελτιώνοντας την απόδοση τους. Το
διάτρητο αυτό σχήμα δύο-διαστάσεων αρσενίδιο του
γαλλίου (GaAs) της ερευνητικής ομάδας των
εργαστηρίων ενέργειας της Sandia με επικεφαλής τον
Shawn Lin απέδειξε ασυνήθη επιτυχία στη κάμψη
υπέρυθρου φωτός με μικρή απώλεια.