Posted in | Nanoanalysis

Νανοκλίμακα Σύστημα Κυματοδηγός με ένα υβριδικό Plasmon polariton προσφέρει χαμηλές οπτικές απώλειες

Published on June 2, 2011 at 8:47 AM

Με Cameron Chai

Ερευνητές από το Lawrence Berkeley National Laboratory του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) έχουν αναπτύξει νανοκλίμακα κυματοδηγούς για προηγμένες on-chip οπτικών συστημάτων επικοινωνιών.

Xiang Zhang, επικεφαλής ερευνητής του Υλικών Τμήμα Επιστημών της Berkeley Lab, δήλωσε ότι το αρχικό σχέδιο της νανοκλίμακας κυματοδηγού είναι κατάλληλο για πολλές νανοκλίμακα φωτονικών εφαρμογών, όπως η βιο-ιατρική ανίχνευση, νανοκλίμακα λέιζερ, διαμόρφωση σήματος και ενδο-chip οπτικής επικοινωνίας.

HPP κυματοδηγό

Σε ένα έγγραφο που παρουσιάστηκε από τον Zhang και οι συνεργάτες του, έχουν εξηγήσει τη χρήση ενός οιονεί σωματιδίων που δημιουργούνται και ενσωματώνονται σε νανοκλίμακα σύστημα κυματοδηγό. Αυτή η οιονεί σωματιδίων, το οποίο ονομάζεται υβριδική plasmon polariton, ήταν σε θέση να ελέγξει τα κύματα φωτός κατά μήκος μιας νανοδομημένων διεπαφή μετάλλου διηλεκτρικό και σε αποστάσεις που απαιτούνται για κατευθύνει οπτικά σήματα σε φωτονικά εξοπλισμό.

Η απόδοση και το μέγεθος των φωτονικών εξοπλισμός που επηρεάζονται από τις παρεμβολές που λαμβάνει χώρα μεταξύ στενά συσκευασμένα τα κύματα φωτός, η οποία κατέληξε σε αδύναμο φωτονικών-ηλεκτρονικές αλληλεπιδράσεις. Οι ασθενείς αλληλεπιδράσεις θα μπορούσαν να αποφευχθούν μόνο με τη χρήση των συσκευών μεγαλύτερο από τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Έχει ανακαλυφθεί ότι η σύζευξη των ηλεκτρονίων με τα φωτόνια είναι δυνατόν κατευθύνοντας το φως των μετάλλων / διηλεκτρικό διεπαφές νανοδομές που έχουν μικρότερες διαστάσεις από το μισό του μήκους κύματος των φωτονίων σε ελεύθερο χώρο.

Όταν τα κύματα φωτός κατευθύνεται σε όλη την επιφάνεια του νανοδομή μετάλλου, δημιουργεί ηλεκτρονική επιφανειακά κύματα που ονομάζεται πλασμονίων. Τα φωτόνια και πλασμονίων αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να δημιουργήσει ένα οιονεί σωματίδιο που ονομάζεται plasmon επιφάνεια polariton (SPP), το οποίο λειτουργεί ως φορέας δεδομένων. SPPs έχουν μεγάλες προοπτικές ιδιαίτερα επειδή μια αποκλιμάκωση των μηκών κύματος τους είναι δυνατή κάτω από το όριο διάθλασης αλλά η πρόκληση ήταν ότι τα φωτεινά σήματα χάνουν τη δύναμή τους ενώ ταξιδεύουν μέσα από το μεταλλικό τμήμα της σύνδεσης του μετάλλου-διηλεκτρικό.

Zhang και η ομάδα του ανέπτυξε το υβριδικό plasmon polariton (ΥΗΣ) έννοια, σε μια προσπάθεια για την επίλυση του προβλήματος της απώλειας οπτικού σήματος. Ένα υψηλό-διηλεκτρική ταινία ημιαγωγών ήταν τοποθετημένα σε ένα interface μέταλλο με χαμηλή διηλεκτρική λεπτό στρώμα οξειδίου στο μεταξύ να καταστεί δυνατή η ανακατανομή της ενέργειας από το εισερχόμενο σήμα φωτός. Οι οπτικές απώλειες είναι χαμηλές, όταν το φως κύμα κατευθύνεται στη χαμηλή διηλεκτρική κενό.

Το σύστημα κυματοδηγού HPP μπορεί να λειτουργήσει καλά με τα υπάρχοντα ημιαγωγών / CMOS μεθόδους επεξεργασίας. Μπορεί επίσης να λειτουργήσει καλά με τις πυριτίου επί μονωτικού (SOI) πλατφόρμα για την φωτονική ολοκλήρωσης, γεγονός που αποδεικνύει κατάλληλο για οικονομικά αποδοτική, μεγάλης κλίμακας κατασκευή και ολοκλήρωση.

Πηγή: http://www.lbl.gov/

Last Update: 5. October 2011 02:16

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit