نوری ذخیره ‌شده بر موج

نور روش مناسبی برای انتقال اطلاعات است، اما سرعت فوتون آن‌قدر زیاد است که تأخیر دادن آن دشوار است. در مدارهای اپتو الکترونیکی قطعات تأخیر دهنده هم لازم است. راه سنتی تأخیر دادن به علامت های نوری این
سه‌شنبه، 17 مرداد 1396
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
نوری ذخیره ‌شده بر موج
نوری ذخیره ‌شده بر موج

مترجم: زهرا هدایت منش
منبع:راسخون
 

نور روش مناسبی برای انتقال اطلاعات است، اما سرعت فوتون آن‌قدر زیاد است که تأخیر دادن آن دشوار است. در مدارهای اپتو الکترونیکی قطعات تأخیر دهنده هم لازم است. راه سنتی تأخیر دادن به علامت های نوری این است که علامت نوری را از تاری به طول چندین کیلومتر می‌گذرانند. اما چنین مداری حجم و هزینة زیادی دارد. اخیراً روشی در دانشگاه مونیخ و دانشگاه صنعتی مونیخ پیشنهاد شده است که بهتر به نظر می‌رسد. در این روش از لایه‌ای از جنس ایندیم ـ گالیم آرسنید به ضخامت 10 نانومتر استفاده می‌شود.
به کمک این نیم رسانا می‌توان علامت های نوری را به علامت های الکتریکی تبدیل کرد و برعکس. گروه مونیخ علامت نوری را به شکل یک تپ لیزر به نیم رسانا منتقل می‌کند. فوتون های لیزر در نیم رسانا زوج الکترون ـ حفره تولید می‌کنند. در حالت عادی، زوج های تولیدشده طی یک میلیاردیم ثانیه با هم ترکیب می‌شوند و دوباره فوتون اولیه را می‌سازند. اما این نیم رسانا ویژگی دیگری دارد که به کمک آن می‌توان در ترکیب زوج تأخیر ایجاد کرد.
ایندیم ـ گالیم آرسنید خاصیت پیزوالکترونیک دارد، یعنی اگر تحت تنش قرار گیرد خواص الکتریکی آن تغییر می‌کند، و اگر یک میدان الکتریکی بر آن اعمال شود منبسط یا منقبض می‌شود. گروه مونیخ یک مولد با بسامد رادیویی را به نیم رسانا وصل کرد و به این ترتیب یک موج فشار، موج صوت، در نمونه به وجود آورد. این موج در نیم رسانا حرکت می‌کند و در اثر آن یک موج میدان الکتریکی در نیم رسانا به وجود می‌آید. موج اخیر الکترون ها و حفره‌ها را از هم جدا نگه می‌دارد و مانع بازترکیب آن ها می‌شود.به این ترتیب می‌توان عمر این زوج ها را چندین مرتبة بزرگی افزایش داد.
زوج ها سوار بر موج میدان الکتریکی حرکت می‌کنند تا در انتهای نیم رسانا به یک نوار نیکل ـ کرم می‌رسند. در اینجا میدان از بین می‌رود و زوج ها بازترکیب می‌شوند و نور اولیه را پس می‌دهند. به این ترتیب، تأخیری به اندازة ns650 به دست آمده است. این عدد ممکن است بزرگ به نظر نرسد. اما همین مقدار تأخیر با تاری به طول حدوداً m200 به دست می‌آید.
نکتة دیگر آن که به جای استفاده از نوار نیکل ـ کروم می‌توان از موج دیگری برای آزادکردن فوتون های ذخیره شده استفاده کرد. این موج در جهت مخالف موج اول فرستاده می‌شود و زوج ها در محلی که دو موج به هم می‌رسند بازترکیب می‌شوند. به این ترتیب می‌توان مقدار تأخیر را کنترل کرد.
این وسیله هنوز آمادة استفادة تجاری نیست. فعلاً تراشة تأخیر دهنده باید در دمای چند کلوین کار کند. اما تراشه‌هایی که در دما بیشتر کار می‌کنند هم در راهند. در آن صورت چنین تراشه‌هایی جزئی از سیستم های نوری خواهد شد.
 


ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.