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科學(xué)家制造出光電功能兼?zhèn)涞男率焦饫w
材料來源:中國科技網(wǎng)          

英國南安普頓大學(xué)和美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家攜手,首次將半導(dǎo)體芯片嵌入光纖中,制造出一種具有高速光電功能的新型光纖,這種光纖可用于改善通訊技術(shù)和其他混合光電技術(shù)。相關(guān)研究將發(fā)表在本月出版的《自然·光子學(xué)》雜志上。

賓夕法尼亞州立大學(xué)的化學(xué)家約翰·拜丁解釋道:“將光纖和芯片整合在一起很困難,原因如下:首先,光纖是圓柱狀的,而芯片是平的。另外,光纖和芯片的塊頭實(shí)在太小,光纖的寬度僅為人頭發(fā)絲的十分之一,而其上建有導(dǎo)光通路的芯片僅為光纖的十分之一,因此,讓這兩種設(shè)備很好地排列對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來說是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。”

該研究團(tuán)隊(duì)采用了一種新奇的方法來解決上述與嵌入技術(shù)有關(guān)的問題。他們采用的方法不是將平直的芯片和圓柱狀的光纖直接合并在一起,而是使用他們自己的集成電子元件,不需要將光纖直接整合在芯片上,而是使用高壓化學(xué)技術(shù)將半導(dǎo)體材料一層一層直接沉積在光纖的微孔內(nèi),制造出新型光纖。

南安普敦大學(xué)光電研究中心的高級(jí)研究員皮爾·薩齊奧表示:“我們的最大突破在于,我們不需要將整個(gè)芯片作為最終完成產(chǎn)品的一部分,制造傳統(tǒng)芯片需要耗資數(shù)百萬美元的無塵室設(shè)施,而我們的過程能使用成本更少的簡(jiǎn)單設(shè)備來完成。我們也在光纖內(nèi)設(shè)法制造出了結(jié)點(diǎn),讓所有的電子行為發(fā)生在此活動(dòng)邊界內(nèi),確保了新產(chǎn)品擁有非常高的光電性能。”

南安普敦大學(xué)光電研究中心的安娜·皮科爾補(bǔ)充道:“對(duì)于未來的通訊網(wǎng)絡(luò)來說,將光電設(shè)備的功能整合入光纖內(nèi)是一個(gè)重要的技術(shù)進(jìn)步。在這種意義上,或許在未來,我們可以借此獲得更快、更廉價(jià)、更高效的系統(tǒng)。而且,最新研究代表了一種全新的建構(gòu)半導(dǎo)體結(jié)點(diǎn)的方法,因此,也有可能應(yīng)用于很多非通訊領(lǐng)域。”

南安普敦大學(xué)光電研究中心的博士后研究生諾爾·希立得出結(jié)論說:“在光纖內(nèi)演示復(fù)雜的光電工程技術(shù)是一件令人興奮的事情,因?yàn),它有潛力成為一種關(guān)鍵技術(shù),讓速度更快、成本更低、能效更高的通訊網(wǎng)絡(luò)成為可能。”


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