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Il Sistema della Guida D'onda di Nanoscale con un Plasmon Ibrido Polariton Offre le Perdite Ottiche Basse

Published on June 2, 2011 at 8:47 AM

Da Cameron Chai

I Ricercatori al Laboratorio Nazionale di Lawrence Berkeley del Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti (DOE) Hanno sviluppato le guide d'onda del nanoscale per i sistemi avanzati delle comunicazioni ottiche del su chip.

Xiang Zhang, un ricercatore principale della Divisione di Scienze dei Materiali del Laboratorio di Berkeley ha specificato che la progettazione originale della guida d'onda del nanoscale è adatta a parecchie applicazioni fotoniche del nanoscale quali la percezione biomedica, i laser del nanoscale, la modulazione del segnale e le comunicazioni ottiche del intra-chip.

Guida d'onda di HPP

In un documento presentato da Zhang e dai suoi colleghi, hanno spiegato l'uso di una quasi particella che hanno creato e compreso in un sistema della guida d'onda del nanoscale. Questa quasi particella, chiamata il polariton ibrido del plasmon, poteva gestire le onde leggere lungo un'interfaccia nanostructured del metallo-dielettrico e sopra le distanze necessarie per la direzione dei segnali ottici in strumentazione fotonica.

La prestazione e la dimensione di strumentazione fotonica sono state influenzate tramite l'interferenza che si presenta fra le onde leggere molto attentamente imballate, che hanno provocato le interazioni fotonico-elettroniche deboli. Queste interazioni deboli hanno potuto essere impedite soltanto con l'uso di più grandi circuiti elettronici delle unità. È stato scoperto che l'accoppiamento degli elettroni con i fotoni è possibile dirigendo l'indicatore luminoso fra il metallo/interfacce dielettriche di nanostructure che hanno più piccole dimensioni che la metà della lunghezza d'onda dei fotoni di incidente nello spazio libero.

Quando le onde leggere sono dirette attraverso la superficie dei nanostructure del metallo, crea le onde di superficie elettroniche nominate plasmon. I fotoni ed i plasmon interagiscono a vicenda per generare una quasi particella chiamata un polariton di superficie del plasmon (SPP), che funziona come supporto di dati. Lo SPPS ha grandi prospettive particolarmente perché ridurre delle loro lunghezze d'onda è possibile sotto il limite di diffrazione ma la sfida era che i segnali luminosi perdono la concentrazione mentre attraversano through il segmento del metallo di un'interfaccia del metallo-dielettrico.

Zhang ed il suo gruppo hanno sviluppato il concetto ibrido del polariton (HPP) del plasmon nel tentativo di risolvere la sfida di perdita del segnale ottico. Un nastro a semiconduttore del alto-dielettrico è stato sistemato leggermente su un'interfaccia del metallo con un livello dell'ossido del basso dielettrico nel fratempo per permettere ad una ridistribuzione di energia del segnale luminoso ricevuto. Le perdite ottiche sono basse quando l'onda leggera è diretta nello spazio vuoto dielettrico basso.

Il sistema della guida d'onda di HPP può funzionare bene con i metodi di lavorazione esistenti di semiconductor/CMOS. Può anche lavorare bene con la piattaforma (SOI) dell'Silicio-su-Isolante ai fini di integrazione fotonica, che prova adatto a fabbricazione e ad integrazione redditizie e su grande scala.

Sorgente: http://www.lbl.gov/

Last Update: 12. January 2012 17:01

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