تقنية لبناء دوائر فوتونية من نيتريد السيليكون بهامش فقدّ صفر

مكسات ترند | ترجمات تكنولوجية

تقنية لبناء دوائر فوتونية | يكمن السر في ترميز المعلومات في الضوء ونقلها عبر الألياف الضوئية الذي يستخدم في صميم الاتصالات الضوئية في عصرنا اليوم ، مع هامش فقدّ ( هامش خسارة المعلومات )  بشكل لا يصدق التي قد تبلغ 0.2 ديسيبل / كم ،جعلت من الألياف الضوئية المصنوعة من السيليكا اساس لصناعة شبكات الاتصالات العالمية في عالمنا الحالي.

تقنية لبناء دوائر فوتونية فائقة الجودة

يعد هذا الفقد البصري شديد الانخفاض ( هامش الخسارة في فقد المعلومات المرسلة )  ضروريًا بنفس القدر للضوئيات ، والتي تمكن من تركيب ومعالجة وكشف الإشارات الضوئية.

اليوم تعتمد العديد من التقنيات المبتكرة على الالياف الضوئية ، بما في ذلك ليزر أشباه الموصلات والمعدِّلات وأجهزة الكشف الضوئي ، ويتم استخدامها على نطاق واسع في مراكز معالجة البيانات والاتصالات والاستشعار والحوسبة.

وعادة ما تكون الرقائق الضوئية مصنوعة من السيليكون وللعم ان متوفر بكثرة وله خصائص نقل ضوئية جيدة . لكن السيليكون لا يستطيع أن يفعل كل ما نحتاجه ، لذلك ظهرت منصات مادية جديدة.

أحد هذه العناصر هو نيتريد السيليكون (Si3N4) ، الذي جعله فقده البصري المنخفض بشكل استثنائي (أوامر من حيث الحجم أقل من السيليكون) ، المادة المفضلة للتطبيقات التي يكون فيها الفقد المنخفض أمرًا بالغ الأهمية ، مثل أشعة الليزر ذات النطاق الضيق ، الضوئية. خطوط التأخير والضوئيات غير الخطية.

نيتريد السيليكون لألياف ضوئية فائقة الجودة

الآن ، طور العلماء في مجموعة البروفيسور توبياس جيه كيبنبرغ في كلية العلوم الأساسية في EPFL تقنية جديدة لبناء دوائر ضوئية متكاملة من نيتريد السيليكون مع خسائر بصرية منخفضة قياسية وآثار أقدام صغيرة. وقد نُشر العمل في مجلة Nature Communications.

والجديد بالذكر بان التكنولوجيا تجمع بين التصنيع النانوي وعلم المواد ، وهي نفس التقنية الضوئية التي تم تطويرها في EPFL. ، حيث صنع الفريق دوائر متكاملة من الضياعات الضوئية بمقدار 1 ديسيبل / م فقط ، وهي قيمة قياسية لأي مادة ضوئية متكاملة غير خطية .

وتقلل هذه التقنية الخسارة المنخفضة بشكل كبير من الطاقة، لامواج التردد البصري على نطاق الميكروكومبات ،

المستخدمة في تطبيقات مثل أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية المتماسكة ، وأجهزة تصنيع الميكروويف منخفضة الضوضاء ، و LiDAR ، والحوسبة العصبية ، وحتى الساعات الذرية الضوئية.

قام الفريق المكلف باجراء التجربة علي  التقنية الجديدة في مجال الالياف الضوئية لتطوير أدلة موجية، وبطول متر على شرائح 5 × 5 مم 2 وأجهزة ميكروية عالية الجودة. وذكرو انه يمتاز  بإنتاجية عالية في التصنيع ، وهو أمر ضروري مشجع لتوسيع نطاق الإنتاج الصناعي لنيتريد السيليكون.