Оптический диод

03.05.2018

Исследователи из американской Национальной физической лаборатории (National Physical Laboratory, NPL) создали первый в своем роде оптический диод, состоящий из света, который может быть использован в миниатюрных фотонных и фотонно-электронных схемах. Этот оптический диод, подобно его электронному аналогу, пропускает свет только в одном направлении, но его основным преимуществом являются малые габариты устройства и отсутствие необходимости использования больших мощных постоянных магнитов, которые входят в состав других видов оптических диодов.

Диоды являются непременными компонентами большинства электронных схем. Они пропускают электрический ток в одном направлении и блокируют прохождение электрического тока в обратном направлении. Эта функция диода используется в самых различных областях электроники, начиная от детектирования чрезвычайно слабых радиосигналов и заканчивая мощными силовыми выпрямителями, способными превращать переменный электрический ток в постоянный.

Основой нового оптического диода является кольцевой резонатор, стеклянное кольцо, установленное на поверхности кремниевого чипа. Размер этого кольца приблизительно соответствует диаметру человеческого волоса, а диодный эффект возникает за счет создания вращающегося оптического поля внутри резонатора.

Кольцевой резонатор накачивается светом из внешнего источника. "С учетом крошечных размеров самого устройства удельная мощность циркулирующего в резонаторе света сопоставима с мощностью всех прожекторов, используемых для освещения большого стадиона" рассказывает доктор Джонатан Сильвер (Dr. Jonathan Silver), ведущий исследователь, - "За счет такой высокой концентрации энергии в резонаторе в нем возникает оптический диод, который работает за счет одного из видов взаимодействия света со светом, называемого эффектом Керра".

Проведенные с устройством эксперименты показали, что внутри стеклянных резонаторов электромагнитное поле вращается по часовой стрелке. При этом, свет, поданный в устройство в этом же направлении, проходит через него беспрепятственно, а свет, поданный в направлении против часовой стрелки, блокируется.

"Наличие такого диода открывает дорогу к созданию недорогих микрофотонных схем и чипов, которые могут стать основой технологий оптических вычислений" - рассказывает Паскаль Дел'Хей (Pascal Del'Haye), один из исследователей, - "Кроме этого, новые диоды могут найти применение в области оптических телекоммуникаций, обеспечивая более эффективное использование существующих оптоволоконных сетей".

<< Назад: Невидимые сенсоры, которые не искажают измеряемые ими магнитные поля 03.05.2018

>> Вперед: Саке из древесины 02.05.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива 1600W источники питания MeanWell 30.08.2016 Компания Mean Well выпустила семейство 1600 Вт источников питания высотой 1U характеризующиеся высокой плотностью мощности и высокой эффективностью. Семейство состоит из двух серий: RSP-1600 - со стандартным подключением для широкого применения и RCP-1600 - для 19" Rack стойки высотой 1U. Источники питания имеют возможность параллельной работы для увеличения выходного тока (мощности). В серии RSP-1600 возможно соединение до 6 штук источников питания по схеме 5+1 и получение общей мощности до 8,64 кВт, а в серии RCP-1600 - до 5 штук в одном Rack модуле и получение общей мощности до 7,2 кВт. Источники питания имеют возможность удаленного включения-выключения, раздельного регулирования выходного тока в диапазоне 20...100% и выходного напряжения в диапазоне 40...125% посредством внешнего напряжения 1...5 В, а также функцию компенсации падения напряжения на проводах (до 0,5 В). В источниках питания имеется по два дополнительных выхода +5 B/0,3 A и +12 B/0,8 А и гальванически развязанная сигнализация DC Ok и ПЕРЕГРЕВ. В серии RCP-1600 на выходе имеются ORING МОП-транзисторы, позволяющие производить "горячую" замену и резервирование отдельных блоков питания в общей стойке. Управление в этой серии осуществляется по интерфейсу I2C (протокол PMBus). Для серии RCP-1600 имеются групповые шасси RHP-1UI-A/RHP-1UT-A на 5 шт источников питания для установки в Rack стойку. Шасси отличаются между собой способом подключения к сети 230 В. В изделиях реализованы все типы защит от КЗ, перегрузки, превышения выходного напряжения и перегрева и предоставляется 5 летняя гарантия от производителя. Источники питания предназначены для широкого применения в промышленном и телекоммуникационном оборудовании, для лазерных установок, лабораторного и измерительного оборудования, мощных систем электропитания с резервированием и в других системах, требующих управляемого выходного напряжения или тока.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025