Создано первое оптоэлектронное устройство без стекла

Специалисты Высшей технической школы Швейцарии разработали первый оптоэлектронный компонент схемы, сделанный не из стекла, а из металла. Этот модулятор превращает электрический сигнал в оптический. Он меньше и быстрее современных, а также проще и дешевле в производстве.

Оптические компоненты для микроэлектроники делаются из стекла. Металл для этих целей не подходит, поскольку оптические данные могут распространяться только на расстояние приблизительно 100 микрометров. По крайней мере, так наука считала до сих пор. Однако, группа ученых под руководством Юрга Лойтхольда разработала то, что ранее считалось невозможным — оптический компонент из металла.

Модулятор, изобретенный учеными, достаточно маленький — 3 на 36 микрометров — и действует иначе, чем традиционные образцы, которые обеспечивали связь между компьютерами через волоконно-оптическое соединение. Он направляет свет из волоконно-оптического источника, заставляя осциллировать электроны на поверхности модулятора. Эти колебания можно менять опосредованно, импульсами электрических данных. Когда осцилляция электронов снова превращается в свет, электрическая информация кодируется в оптический сигнал, и ее можно передать по оптическому каналу.

За два года исследований ученым удалось заменить все стеклянные компоненты металлическими, уменьшив размеры модулятора и увеличив скорость передачи данных. «В металлах электроны могут передвигаться практически с любой скоростью, тогда как скорость в стекле ограничена его физическими свойствами», — говорит Масафуми Аята, студент из группы Лойтхольда. В ходе эксперимента они добились скорости передачи в 116 Гбит/с и уверены, что это еще не предел.

По мнению авторов изобретения, однажды оно сможет найти свое применение не только в телекоммуникации или создании гибких оптических сенсоров, но и в компьютерах, которым также могут понадобиться крошечные металлические модуляторы.