Новые кремниевые наноантенны могут улучшить сверхбыстрые беспроводные соединения

Новые кремниевые наноантенны могут улучшить сверхбыстрые беспроводные соединения

Ученые из Политехнического университета Валенсии предлагают новый дизайн антенн, размещенных внутри микросхем, который включает в себя все преимущества кремниевой фотоники и плазмоники.

[Кредитизображения:Ruvid)

[19459

Ученые из Политехнического университета Валенсии (UPV) из Центра нанофотонных технологий (NTC) создали новые кремниевые наноантенны для непосредственного использования в связи и обработке данных для следующего поколения реконфигурируемых фотонных чипов. Этот тип конфигураций прокладывает путь к разработке новых крошечных нанобиосенсоров и к проектированию будущих сетей и систем на основе квантовой оптики. О работе ученых UPV было сообщено в журнале ACS Photonics .

Исследование, проведенное командой NTC-UPV, впервые объединяет преимущества диэлектрических беспроводных приложений (для создания реконфигурируемых сетей, производства биосенсоров или пучков) и преимущества плазмоники (на основе использования металлических устройств). и взаимосвязи для быстрого преобразования данных или светотехники на наноразмерных уровнях). Это открывает путь для нового поколения ультраинтегрированных гибридных сетей, что является ключевым вкладом исследования.

Мы экспериментально доказали первое беспроводное диэлектрическо-плазмонное соединение благодаря новому типу диэлектрической наноантенны, которая преодолевает ограничения, которые плазмоники имели до сих пор, открывая дверь для новых гибридных конфигураций. Полученные нами результаты напрямую влияют на проектирование реконфигурируемых сетей связи внутри чипа, разработку сверхбыстрых оптических устройств и практическую реализацию сверхкомпактных биосенсоров.

Хавьер Марти, глава NTC, UPV

Он добавляет, «Благодаря плазмонным структурам это также открывает двери для создания интерфейсов с будущими квантовыми системами».

Более эффективный

Как объясняет Серхио Лечаго, ученый из NTC и соавтора исследования, плазмонные устройства облегчают разработку критических приложений в таких областях, как спектроскопия, ближнее поле и оптическая микроскопия, благодаря их исключительной способности управлять светом на наноуровень.

В рамках коммуникаций, объединенных в микросхему, плазмоника облегчает разработку ультракомпактных и экономичных устройств (детекторы, модуляторы или источники), которые могут работать на очень высоких скоростях работы с использованием небольшого количества энергии.

Естественным способом соединения этих устройств в оптическом чипе является использование металлических наногидов. Однако направление света через эти устройства приводит к очень высоким потерям при распространении и влечет за собой определенные ограничения в отношении реконфигурируемости.

Карлос Гарсия Мека, соавтор исследования, NTC-UPV

Он продолжил, «Было предложено использовать плазмонные наноантенны для замены и улучшения характеристик управляемых металлических соединений, но эти антенны имеют низкую направленность и высокие потери, что затрудняет их использование во многих практических применениях».

В этой работе мы преодолели все эти ограничения, введя новую конструкцию диэлектрической наноантенны, которая действует как эффективный интерфейс для плазмонных систем. Это позволяет объединить преимущества плазмоники с преимуществами кремниевой фотоники, что может привести к созданию более эффективных, быстрых и реконфигурируемых чипов.

Карлос Гарсия Мека, соавтор исследования, NTC-UPV

Это новшество, имевшее место в лабораториях Центра нанофотонной технологии УПВ, также может быть использовано в таких областях, как биохимический или агропродовольственный сектор, благодаря той роли, что эти гибридные системы могут работать в качестве датчиков с многочисленными целями. , позволяя взаимодействие света с наноскопическими неорганическими и органическими структурами.

Источник: http://ruvid.org

Source link