【光學纖維開發與集成的半導體結】

明道

【光學纖維開發與集成的半導體結】

 

 

的光纖與集成的高速電子結

一個國際研究小組的研究人員已經集成了半導體結到光纖中的第一次。

的裝置，它工作在GHz頻率，是建立一個全光纖的光通信網絡的光產生，調製和內檢測到的纖維本身，而不需要集成的電子芯片中的第一步。

它的應用範圍，改善電信系統和激光技術，以更準確的遙感設備。

領導的研究團隊，由John Badding，賓夕法尼亞州立大學的化學家，包括其他在賓夕法尼亞州立大學的化學家和一個團隊在英國南安普敦大學光電子研究中心的物理學家。
 

光纖線，回今天的關鍵技術挑戰包括開發一種光學系統和電子之間的無縫和快速的信息交換。

badding解釋說，當它涉及到現有技術，合併與分鐘在平坦的電子芯片的組件的一個圓形的光纖是很難實現的。

但是，集成是至關重要的，因為矽為基礎的集成電路是大多數電子設備的構建塊。

舉個例子，光傳輸通過光纖電纜，當兩個人在自己的電腦上設置了一個視頻通話，從倫敦到紐約，但電腦屏幕和相關的電子器件，光，將其轉換為圖像，Badding說是電過程。

協同工作，在這個過程被稱為OEO轉換，或光 - 電 - 光轉換，光，電。

相反，Badding和其他世界各地的研究人員正在試圖找到一個“全光纖解決方案”，其中的電子元件可以直接集成到光纖中的光從未需要留下的纖維。

但是，這是說起來容易，做起來難。

在除了挑戰塑造平面芯片及圓形纖維之間的連接，一個主要問題是所涉及的對象的大小。

一種光纖是小於人類頭髮的寬度的10倍，最重要的是，有導光通路，構建比高達100倍的纖維更小的芯片上，因此可以想像試圖線這兩個設備時，Badding解釋說。

新合併的方法

相反，研究人員已經提出了一個新穎的方式來整合這兩個組件：他們建立了一種新的光纖包含其自身的集成電子元件。

他們使用的高壓化學被稱為“化學氣相沉積”沉積層的半導體材料，直接進入專門製作的微小孔隙，在光纖中的技術。

通過這樣做，它們有效地創建一個半導體結的纖維內部。

我們不得不重新考慮基本的半導體製造，只在一個光學核心，說：Badding。

 

 

集成的纖維的橫截面

研究人員開始了在光纖中具有空孔，然後附加的鉑和摻雜矽層，創建的交界處。Badding指出，該技術的一個額外的好處是，它採用矽 - “現代電子技術”的經典教材。

面臨的主要挑戰是在這樣一個長而細的孔均勻層的半導體材料。

人們感到驚訝，我們的方法奏效，因為孔是如此的長而薄的......

他們一直在問我們，為什麼孔不堵塞，說：Badding。但他解釋說，他們使用非常高的壓強 - 大於大氣壓力的300倍以上的 - 沉積一層，然後將其加熱，然後另一個塗到第一層，創建的交界處。

這就像試圖均勻，，順利畫一個花園軟管從說倫敦，南安普敦，他宣稱。

全光纖網絡

在最後的團隊是成功的，研究人員，為有史以來第一次，集成光電子纖維。

他們的方法也具有成本效益的，因為它並不需要數百萬美元的無塵室設施和設備，傳統的芯片製造需求。

其他福利的方法，包括與其他半導體材料，該技術可以工作得非常好。

在未來，在這一領域研究的主要目標之一是建立一個全光纖網絡。

如果信號永遠不會離開的纖維，那麼它是一個更快，更便宜，更高效的技術，說：碼頭薩齊奧英國南安普敦大學的，他是球隊的領袖之一。

移動技術，直接從芯片到纖維，這是更自然光的地方，打開了潛在的嵌入式半導體，進行光電應用到一個新的水平。

目前，仍然有電氣開關的兩端光纖，如果我們實際上可以產生信號內的纖維，全系列光電應用成為可能。

這項工作發表在自然光子學。

關於作者

Tushna小賣部是記者physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/feb/16/optical-fibres-with-integrated-semiconductor-junctions-developed