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2019-7-23 0:29:11
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一种新式“等离子氧化资料”无望带来超快全光通信设施,最少比传统技能快 10 倍

  科技日报北京 8 月 10 日电?(记者常丽君)美国普渡大学研讨人员开收回一种新的“等离子氧化资料”,无望带来超快全光通信技能,最少比传统技能要快 10 倍。关联论文揭晓在近期美国光学协会的《光学》杂志上。

  光通讯是用激光脉冲沿光纤来传输资讯,用于德律风效劳、互联网和有线电视;而全光技能不管是数值流仍是掌握信号都是光脉冲,不必任何电信号来操控系统。论文第一作者、博士生纳萨尼尔·金赛说,对数值传输来讲,能调制反射光的量是须要前提,“咱们能描绘一种薄膜使反射光添加或削减,应用光反射的增减来编码数值,反射的变迁会招致传输的变迁。”

  研讨人员证实了铝搀杂氧化锌(AZO)制作出的光学薄膜资料是可调制的。他们用铝搀杂氧化锌,在氧化锌中浸满了铝原子以扭转资料的光学性子,使它在特定波长下变得像一种金属,而在其余波长下像高电阻介质。

  AZO 薄膜的折射率挨近于零,它能应用电子云状的外表等离激元来掌握光。脉冲激光会扭转 AZO 的折射率,然后调制反射光的量。这类资料能在近红外光谱规模事情,可用在光通信中,并与互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容。

  研讨人员的构想是应用这类资料来发明一种“全光等离子调制器”,或叫光学晶体管。在电子设施中,硅基晶体管担任开关电源、放大信号。光学晶体管是用光而不是电来履行相似使命,会使体系运转大大减速。

  用脉冲激光照耀这类资料,资猜中的电子会从一个能级(价带)挪动到更高能级(导带),留住空穴,并最后与这些空穴再次联合。晶体管开关的速率受限于完结这一周期的时刻。在他们的 AZO 薄膜中,这一周期约为 350 飞秒,比晶体硅要快约 5000 倍。把这类速率晋升转化到设施中,最少比传统硅基电子设施要快 10 倍。

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