Transistori optisen kuidun sisään
0
Southamptonin yliopiston maineikkaan Optoelectronics Research Centrerin (ORC) ja Penn State -yliopiston tutkijat ovat yhteisvoimin kehittäneet tavan valmistaa puolijohdepiirejä, kuten transistoreita, optisen kuidun sisälle. Näin optisia signaaleja voitaisiin manipuloida jo optisen kuidun sisällä.
Tällä hetkellä pitkillä siirtolinjoilla ja haaroituksissa optinen signaali on muutettava sähköiseksi ja taas takaisin optiseksi, mikä on kallista sekä rajoittaa siirtonopeuksia. Uuden tekniikan avulla voitaisiin tulevaisuudessa valosignaaleja manipuloida eli generoida, ilmaista ja vahvistaa sekä säädellä aallonpituutta kuidun sisällä muuttamatta sitä välillä sähköiseksi signaaliksi. Näin sen käsittely olisi nopeampaa, halvempaa ja tehokkaampaa.
Tietoliikenteen lisäksi optisia kuituja hyödynnetään esimerkiksi endoskooppisessa kirurgiassa, ja esimerkiksi rakentamalla laseri kuidun sisään voidaan tuottaa aallonpituuksia, joita ei muuten saataisi käyttöön, kertoo keksinnön muista mahdollisuuksista Penn State -yliopiston professori John Badding.
Kaasukasvatusmenetelmällä kuituun
Tutkijat muodostivat puolijohteen kuituun kaasukasvatusmenetelmän (CVD) avulla. Prosessissa germanium-yhdisteet höyrystyvät, ja sitten ne pakotetaan kuituhuokosten läpi kovalla paineella ja 500 asteen lämpötilassa. Kemiallinen reaktio muodostaa kuituhuokosiin sisäänpäin kasvavia kiteitä eli eräänlaisia johtimia.
Ryhmän saavutus muistuttaa Erbium Doped Fibre Amplifier -kuituvahvistimen menestyksestä, joka myös keksittiin Southamptonissa 1980-luvun lopulla. Erbium-kuituvahvistimella mahdollistettiin muun muassa Altantin ylittävät kuituyhteydet ilman sähköisiä erillisvahvistimia. Näiden välivahvistimien korvaamisen lisäksi optinen kuitutransistori mahdollistaisi myös siirtolinjan haaroitus- ja päätelaitteiden optisoinnin eli optisen signaalin viemisen vielä lähemmäs kuluttajaa. (Prosessori)
