半导体纤芯光纤自身或许就可能执杏赘电-光-电」转换,而无需依赖发射端的电-光转换器,以及接管端的光电转换器.
美国宾州州立大学(Penn State)的钻研人员暗示,很快地,半导体纤芯(core)光纤自身

或许就可能执行昂贵的「电-光-电」转换,而无需依赖发射端的电-光(electronic-optical)转换器,以及接管端昂贵的光电(optical-electronic)转换器。
这项新发现是在1.7微米内径的玻璃毛细管中结合单晶矽芯,并在两端固化密封,形成单晶矽,从而在两端结合了较便宜的单晶矽锗以及单晶矽。这项钻研是由美国宾州州立大学(Penn State)材资料科学与工程系教授Venkatraman Gopalan、John Badding以及博士钻研生Xiaoyu Ji共同执行的。
如今所使用的简易型光纤仅能沿着由软性聚合物涂层包覆的玻璃管路发射光子。最佳的讯号经由从玻璃反射至聚合物的方式保留于光纤中,因而在长距离的传输过程中险些无任何讯号损耗。遗憾的是,从电脑传送的所有资料都必要在发射端使用昂贵的电光转换模组。
一样的,接管器也是一个必要在接管端使用昂贵光电转换器的电脑。为了加强讯号,分歧城市之间的超长距离必要「中继器」进行更高活络度的光-电转换,接着放大电子,而后再经过超强的电光转换器,让光讯号通过至下一个中继器,最终达到其主张地。
宾州州立大学的钻研人员们但愿开发以智慧半导体填充的光纤,赋予其可在自身进行电-光-电转换的能力。目前,该钻研团队尚未达到指标,但已成功地在其半导体光纤中结合必要的所有资料,并证实能同时传送光子与电子。接下来,他们必要在光纤的两端图案化单晶矽,以便即时执行必要的光-电与电-光转换。
这种超幼的单晶矽芯也让Ji得以使用雷射扫描仪,以华氏750-900度的温度在玻璃芯的中央熔融和精辟晶体结构,从而预防矽传染玻璃。
因而,从Badding首度尝试,到美满结合智慧半导体与简易型光纤于一样的光-电光纤,已经花了10年多的功夫了。
接下来,钻研人员将起头进行最佳化(以便使智慧光纤达到媲美简易型光纤的传输速杜纂品质),并为现实利用图案化矽锗,蕴含内视镜、成像与光纤雷射等。
编译:Susan Hong(参考原文:Smart Semi Fiber Does It All,by R. Colin Johnson)
(文章起源: EET 电子工程专辑)
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