Sử dụng sóng âm thanh để tăng cường độ ánh sáng trên chip silicon

  • 03/08/2016
  • 178 Lượt xem

Sử dụng ống dẫn sóng mới chế, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Yale đã đưa ra một phương pháp làm tăng đáng cường độ của ánh sáng laser trên chip silicon nhờ có sóng âm. Các nhà nghiên cứu tin rằng thiết bị mới này có thể được ứng dụng thực tế trong các công nghệ thương mại bao gồm truyền thông sợi quang hiệu quả và xử lý tín hiệu dữ liệu tốt hơn.


Theo các nhà nghiên cứu, việc khuếch đại tín hiệu ánh sáng trực tiếp trên chip silicon là thực hiện mục tiêu được các nhà nghiên cứu chế tạo các công nghệ hybrid trên toàn thế giới theo đuổi, nhưng lại vấp phải trở ngại do hiệu quả khuếch đại ánh sáng thấp hơn mức các ứng dụng thực tế có thể chấp nhận được. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Yale khẳng định đã giải quyết được vấn đề này bằng cách chế tạo một thiết bị tích cực ngăn chặn ánh sáng và âm thanh thoát ra ngoài trong khi được khuếch đại.

Peter Rakich, PGS. về vật lý ứng dụng tại Đại học Yale cho biết: Silicon là nền tảng cho hầu như tất cả các công nghệ vi mạch. Khả năng kết hợp cả ánh sáng và âm thanh trong silicon cho phép kiểm soát và xử lý thông tin theo nhiều phương thức mới.

Thiết bị mới tận dụng hiện tượng khuếch đại Brillouin, ở đó, ánh sáng laser được "bơm" vào một đầu của ống dẫn sóng theo hướng ngược với tín hiệu ánh sáng đến. Điều này tạo ra sóng âm như các phonon âm thanh (năng lượng dao động trong đó, các phân tử đều dao động ở một tần số duy nhất).

Sau đó, sóng âm phân tán về mặt cơ học ánh sáng laser được bơm, cho phép tín hiệu ánh sáng đến kích thích phát xạ nhiều photon hơn dòng photon đến áp đảo được tạo ra. Lưu lượng photon liên tục ở mức cao được duy trì nhờ các tín hiệu âm thanh đẩy mạnh thông tin tần số hướng đến cuối ống dẫn sóng, nơi nó được phát ra như một tín hiệu ánh sáng khuếch đại lớn.

"Việc tìm ra cách định hình tương tác này ảnh hưởng ra sao đến việc khuếch đại là thách thức thực sự”, Eric Kittlaus, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Nhờ điều khiển chính xác tương tác giữa ánh sáng và âm thanh, chúng tôi sẽ chế tạo được các thiết bị ứng dụng tức thì trên thực tế bao gồm nhiều loại laser mới".
N.P.D (NASATI), Theo http://www.gizmag.com/laser-amplifier-silicon-waveguide-yale/43831/, 14/6/2016

Tin tức liên quan

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị đo mòn và hệ số ma sát của vật liệu bằng phương pháp (chốt trên đĩa) 25/10/2019
Thiết bị cải thiện chất lượng chọn giống trong nuôi thủy sản 28/07/2020
Công nghệ mới có thể may miếng vá sưởi ấm vào quần áo 02/01/2019
10 phát minh khoa học công nghệ hay nhất năm 2018 02/01/2019
Trí tuệ nhân tạo biến hoạt động của não thành lời nói 10/01/2019