Pazar , Nisan 11 2021
Ana Sayfa / Haberler / Dünya'da Teknoloji / Işık Tabanlı Minyatür Çiplerde Önemli Gelişme

Işık Tabanlı Minyatür Çiplerde Önemli Gelişme

Hesaplama ve sinyal işleme için elektrik yerine ışık kullanan fotonik entegre devreler, elektrik kullanan geleneksel devrelerden daha yüksek hız, artırılmış bant genişliği ve daha fazla enerji verimliliği potansiyeli bulunmakta. Ancak, henüz elektrik devrelerinin hüküm sürmeye devam ettiği bilgisayar ve diğer uygulamalarda rekabet edecek kadar küçük değiller.

Işık Tabanlı Minyatür Çiplerde Önemli Gelişme 1

Rochester Üniversitesi’ndeki elektrik mühendisleri, bu sorunu çözmek için büyük bir adım attıklarına inanıyor. Fotonik araştırmacıları tarafından yaygın olarak benimsenen bir malzemeyi kullanan Rochester ekibi, şimdiye kadarki en küçük elektro-optik modülatörü üretmeyi başardı. Modülatör, ışığın devrelerinde nasıl hareket ettiğini kontrol eden fotonik tabanlı bir çipin önemli bir bileşenidir.

Elektrik ve bilgisayar mühendisliğinde profesör Qiang Lin, Nature Communications da yayımladıkları makalede, yalnızca şimdiye kadarki en küçük LN modülatörünü değil, aynı zamanda en küçük LN modülatörünü oluşturmak için bir silikon dioksit tabakasına bağlanmış ince bir lityum niyobat (LN) filminin kullanıldıklarını açıkladı.

Lin’in laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi ve makalenin baş yazar Mingxiao Li: “Bu, veri iletişimi, mikrodalga fotoniği ve kuantum fotoniğindeki geniş uygulamalar için büyük öneme sahip büyük ölçekli LN fotonik entegre devrelerin gerçekleştirilmesi için çok önemli bir temel oluşturuyor” dedi.

Lin, olağanüstü elektro-optik ve doğrusal olmayan optik özelliklerinden dolayı, lityum niyobatın “fotonik araştırma ve geliştirme için en güçlü malzeme sistemi haline geldiğini” ifade etti. Lin: “Bununla birlikte, dökme kristal veya ince film platform üzerine yapılan mevcut LN fotonik cihazları büyük boyutlar gerektirir ve boyutlarının küçültülmesi zordur, bu da modülasyon verimliliğini, enerji tüketimini ve devre entegrasyon derecesini sınırlar. Yüksek hassasiyetle yüksek kaliteli nanoskopik fotonik yapılar yaparak bunu aşmak mümkün olabilir” diye ekledi.

Işık Tabanlı Minyatür Çiplerde Önemli Gelişme

Modülatör projesi, laboratuvarın bir fotonik nanokavite oluşturmak için önceki lityum niyobat kullanımına dayanmakta (fotonik yongalarda başka bir anahtar bileşen olan). Sadece yaklaşık bir mikron boyutunda olan nanokavite, oda sıcaklığında yalnızca iki ila üç foton kullanarak dalga boylarını ayarlayabileceği ve ilk defa iki veya üç fotonun bile oda sıcaklığında bu şekilde manipüle edildiğini artık bilindiği çalışmada, modülatörün nano ölçekte bir fotonik çip oluşturmada bir nanokavite ile bağlantılı olarak kullanılabileceği ifade edildi.

Proje, Ulusal Bilim Vakfı, Savunma Tehdit Azaltma Ajansı ve Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) tarafından finanse edildi; cihazın imalatı kısmen Cornell NanoScale Tesisi’nde yapıldı.

Makale: Lithium niobate photonic-crystal electro-optic modulator. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-17950-7

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.