Anonim

Nye, mer effektive optiske fibre har halvledende kjerne

Vitenskap

Ben Coxworth

2. mars 2011

Forskere har laget en ny type fiberoptisk kabel med en sink selenidkjerne, som sies å være bedre enn konvensjonelle kabler (sett her) ved overføring og manipulering av lys (Foto: Beria)

Fiberoptiske kabler kan overføre over en terabyte av informasjon per sekund - men det betyr ikke at det fortsatt er rom for forbedring. En av disse forbedringene, som ble offentliggjort i dag, innebærer å erstatte kiselglasskjernen av fiberoptiske strenge med halvledende sink selenid. Denne nye klassen fiberoptikk, oppfunnet og opprettet ved Penn State University, sies å "tillate en mer effektiv og liberal manipulering av lys. " Teknologien kan ha applikasjoner innen medisin, forsvar og miljøovervåking.

Ifølge Penn State prosjektleder Prof. John Badding er arrangementet av atomer i glass tilfeldig, noe som hindrer lysets passasje gjennom dem. Krystallinske stoffer som sink selenid har imidlertid en svært bestilt atomstruktur, noe som gjør at lys kan transporteres over lengre bølgelengder.

For å lage fibrene, forskerne stirret med hul glasskapillærer. Ved hjelp av en unik høytrykks-kjemisk-avsetningsteknikk, var de da i stand til å deponere sink-selenid-bølgelederkjernene innenfor dem.

Det ble observert at de nye fiberene var bedre enn konvensjonelle ved å endre lysets farge. "Når tradisjonelle optiske fibre brukes til skilt, skjermer og kunst, er det ikke alltid mulig å få de fargene du vil ha, " sa Badding. "Zink selenid, ved hjelp av en prosess som kalles ikke-lineær frekvensomforming, er mer i stand til å endre farger. "

Zink selenidfibrene ble dessuten funnet å være overlegne ved overføring av ikke bare synlig lys, men også infrarødt lys med lengre bølgelengde - noe som utgjør en utfordring for konvensjonelle glassfibre. "Utnyttelse av disse bølgelengder er spennende fordi det representerer et skritt mot å lage fibre som kan tjene som infrarøde lasere, " sa Badding. "For eksempel bruker militæret for øyeblikket laserradarteknologi som kan håndtere nærinfrarødt, eller 2 til 2, 5 mikron. En enhet som er i stand til å håndtere det mid-infrarøde området eller over 5 mikron-området, vil være mer nøyaktig. Fibrene vi opprettet kan overføre bølgelengder på opptil 15 mikron. "

Slike laserradarteknologi kan ikke bare brukes av militæret, la han til, men også for å oppdage molekyler av giftige stoffer i atmosfæren, eller til laserassistente kirurgiske teknikker.

Forskningen ble utgitt i dag i tidsskriftet Advanced Materials .

Forskere har laget en ny type fiberoptisk kabel med en sink selenidkjerne, som sies å være bedre enn konvensjonelle kabler (sett her) ved overføring og manipulering av lys (Foto: Beria)

Anbefalt Redaksjonens