Создан кремниевый оптический усилитель нового поколения

Результаты исследований, проведенных группой исследователей под руководством профессора Бахрама Джалали (Bahram Jalali) из Калифорнийского университета (UCLA), показывают, что кремниевые усилители, созданные на основе эффекта Рамана, обладают нелинейными фотогальваническими свойствами. Это явление во многом аналогично процессу генерации электроэнергии в солнечных элементах.

Количество информации, которую можно передать по оптическому каналу, непосредственно связано с интенсивностью света. Для выполнения ключевых функций в оптической сети, таких, как усиление, преобразования длины волны и переключение, кремний должен быть освещен светом высокой интенсивности, чтобы можно было использовать его нелинейные свойства.

При увеличении интенсивности света в кремнии начинается генерация электронов, обусловленная процессом поглощения двух фотонов. Избыточные электроны поглощают свет и превращают его в тепло. При этом теряется свет, уменьшается скорость передачи данных и, самое главное, происходит чрезмерный разогрев оптических устройств, таких, как оптические усилители и лазеры, что снижает их эффективность и требует сложных систем охлаждения.

Новые разработки инженеров UCLA позволят осуществлять рециркуляцию энергии, которая иначе была бы потеряна. Эта технология будет особенно полезна в космических и военных лазерных системах, где энергопотребление и эффективный тепловой режим имеют первостепенное значение.

#gallery#

Новая кремниевая технология может быть также использована в оптических сетях компьютеров и новых поколениях миниатюризированных недорогих оптических компонентов.