科学家研制出光二极管
援引:国家物理实验室
美国国家物理实验室(NPL)的光子学研究人员通过构造一个由光组成的二极管,首次实现小型化光子器件,如《Optcia》上发表所述。
Pascal Del'Haye博士及其在NPL的团队创造了一种仅向一个方向传输光线的二极管,并且可以集成到微光路中。这种小尺寸的集成一直是光子领域中的一项主要挑战,因为现有的光二极管需要庞大的磁体。
NPL的突破性工作克服了基于庞大磁体的二极管的限制,通过使用存储在微小芯片基的玻璃环中的光来形成二极管。
二极管在电子电路中非常普遍。它们沿一个方向有良好的导电性,而在相反方向阻挡电流。二极管几乎是每个电子电路的重要组成部分,例如用于电池充电器。
这种新技术是通过将大量光线发送到微型谐振器(硅晶片上的玻璃环,约为人类头发的宽度)并利用循环光功率产生二极管效应。
NPL的高级研究科学家Jonathan Silver博士解释说:“为了构建光学二极管,我们使用了可存储极大量光线的微环。这意味着,尽管我们只向这些玻璃环发送少量光线,但循环功率与整个足球场内灯光产生的光线相当——但限制于比人的头发更小的装置。这种强度能够通过所谓的克尔效应的光-光作用形成二极管。”
在实验中他们已经证明,这些玻璃环中的顺时针循环光的电磁场有效地阻挡了所有逆时针循环光。
该项目的首席研究科学家Pascal Del'Haye强调:“这些二极管将首次为微型光子芯片上的廉价高效的光学二极管打开大门,并将为可用于光学计算的新型集成光子器件铺平道路。”
“它们还可能对未来的光通信系统产生重大影响,从而更有效地利用电信网络。”
该项目的博士生Leonardo Del Bino表示:“这种新型二极管的一个显著特点是,如果前向传播光场增强,性能会提高。例如,当使用此类二极管保护集成芯片的激光二极管免受背反射时,这一点非常重要。”
除了用于光学二极管之外,NPL对反向传播光的相互作用的研究也许能使新型光学旋转传感器和光学存储器成为可能。
来源:https://phys.org/news/2018-03-scientists-diodes.html
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