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optische diode

03.05.2018

Forscher des US National Physical Laboratory (NPL) haben eine einzigartige optische Diode aus Licht entwickelt, die in miniaturisierten photonischen und photonisch-elektronischen Schaltungen verwendet werden kann. Diese optische Diode überträgt wie ihr elektronisches Gegenstück Licht nur in eine Richtung, aber ihr Hauptvorteil sind die kleinen Abmessungen des Geräts und das Fehlen großer, leistungsstarker Permanentmagnete, die Teil anderer Arten von optischen Dioden sind.

Dioden sind unverzichtbare Bestandteile der meisten elektronischen Schaltungen. Sie lassen Strom in eine Richtung fließen und blockieren den Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung. Diese Diodenfunktion wird in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen eingesetzt, von der Erkennung extrem schwacher Funksignale bis hin zu Hochleistungsgleichrichtern, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln können.

Basis der neuen optischen Diode ist ein Ringresonator, ein Glasring, der auf der Oberfläche eines Siliziumchips montiert ist. Die Größe dieses Rings entspricht ungefähr dem Durchmesser eines menschlichen Haares, und der Diodeneffekt entsteht durch die Erzeugung eines rotierenden optischen Felds im Inneren des Resonators.

Der Ringresonator wird mit Licht von einer externen Quelle gepumpt. "Angesichts der winzigen Größe des Geräts selbst ist die Leistungsdichte des im Resonator zirkulierenden Lichts vergleichbar mit der Leistung aller Flutlichter, die zur Beleuchtung eines großen Stadions verwendet werden", sagt Dr. Jonathan Silver (Dr. Jonathan Silver), leitender Forscher , - "Aufgrund einer so hohen Energiekonzentration im Resonator in Es entsteht eine optische Diode, die aufgrund einer der Arten der Wechselwirkung von Licht mit Licht arbeitet, die als Kerr-Effekt bezeichnet wird.

Mit dem Gerät durchgeführte Experimente zeigten, dass sich das elektromagnetische Feld innerhalb der Glasresonatoren im Uhrzeigersinn dreht. Gleichzeitig wird das der Vorrichtung in der gleichen Richtung zugeführte Licht ungehindert durchgelassen, und das entgegen dem Uhrzeigersinn zugeführte Licht wird blockiert.

„Das Vorhandensein einer solchen Diode ebnet den Weg zur Schaffung kostengünstiger mikrophotonischer Schaltkreise und Chips, die zur Grundlage optischer Computertechnologien werden können“, sagt Pascal Del’Haye, einer der Forscher, „Darüber hinaus können neue Dioden im Bereich der optischen Telekommunikation eingesetzt werden, wodurch eine effizientere Nutzung vorhandener Glasfasernetze ermöglicht wird.

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Das dünnste 13-Megapixel-Modul von Toshiba 04.04.2013

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Der Pixeldurchmesser beträgt 1,12 µm. Strukturell umfasst das Modul vier Kunststofflinsen und eine separate Signalverarbeitungsschaltung, mit der Sie das Bild verbessern können. Dieser Chip gleicht insbesondere Verzerrungen aus und verbessert die Bildqualität an den Bildrändern. Um die Abmessungen des Moduls zu reduzieren, wird auch die sogenannte Flip-Chip-Montage verwendet, bei der ein Halbleiterchip mit der aktiven Seite nach unten auf dem Substrat befestigt wird. In diesem Fall werden die Kontakte direkt auf dem Substrat des Kristalls geführt, wodurch Sie die Mikroschaltung direkt mit der Platine verbinden können, ohne ein Gehäuse zu verwenden.

Die Neuheit zielt auf den Einsatz in Tablet-Computern und Smartphones ab. Im Mai werden Testmuster für Kunden zu einem Preis von 74,3 $ pro Exemplar erhältlich sein. Die Massenproduktion beginnt im Dezember dieses Jahres.

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