Vamzdiniai bangolaidžiai | NPP Azijos medžiagos

Vamzdiniai bangolaidžiai | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Organiniai mikrotubliai demonstruoja daug žadančias banguojančias savybes integruotoms fotoninėms grandinėms.

Nors bangolaidžiai yra būtini norint nukreipti šviesą išilgai nanoskalės fotoninių įtaisų, juos vargina optiniai nuostoliai, atsirandantys dėl šviesos sujungimo su bangolaidžiu, taip pat neefektyvus šviesos sklidimas per visą ilgį. Elegantiškas šių problemų sprendimas gali būti organinių mikrotubulų bangolaidžiai, kuriuos dabar gamina Kinijos mokslų akademijos Pekino chemijos instituto tyrėjai. 1

Paprastai konstrukcijos, naudojamos šviesai nukreipti, yra pagamintos iš kietų medžiagų. Pavyzdžiui, optiniai pluoštai priklauso nuo vidinių šviesos atspindžių pluošto šerdies ir jo dangos medžiagų sąsajoje. Nors tokios schemos labai gerai veikia santykinai didelius optinius pluoštus, jos yra mažiau naudingos integruotų fotoninių schemų skalėje, kai šviesa, atspindėta iš bangolaidžio vidinio paviršiaus, sąveikauja su prietaiso substratu, žymiai padidindama nuostolius.

Todėl tuščiaviduriai mikrotubliai, užuot nenaudojant kietų bangolaidžių, gali būti naudojami kaip geresnės alternatyvos, nes jie suteikia griežtesnį šviesos uždengimą. „Oro terpė vamzdžių viduje vaidina svarbų vaidmenį mažinant optinius nuostolius“, - sako Jiannian Yao iš tyrimų komandos. Šiuo tikslu tyrėjai sukūrė sintezės procesą, kurio metu vamzdinės bangolaidinės struktūros, pagamintos iš šviesą skleidžiančio dažų junginio, yra savaime surenkamos. Vamzdžių ilgį ir skersmenį galima kontroliuoti ruošiant.

Vamzdeliai sugeria šviesą mėlynojoje spektro srityje ir skleidžia geltoną šviesą (1 pav.). Norint efektyviai sujungti šviesą į bangolaidžius, naudojamas mėlynas lazerio spindulys, kuris sužadina bangolaidžio medžiagą. Lazerio šviesa sugeriama ir vėl skleidžiama kaip geltona liuminescencija, kuri tada sklinda išilgai bangolaidžio.

Image

1 pav. Šviesos spinduliavimas iš izoliuotų mikrotublių. Mastelio juosta yra 10 µm.

Nustatyta, kad šviesos, sklindančios išilgai vamzdelių, nuostoliai yra daug mažesni nei palyginamų kietų mikrodūmių. Skirtingai nuo kietų bangolaidžių, pagrindiniai nuostoliai nėra susiję su substratu, bet atsiranda dėl nuolatinio geltonos šviesos sugerties ir sklidimo kelyje.

Vamzdiniai bangolaidžiai suteikia papildomą pranašumą, kurį šviesa gali pereiti net iš vieno vamzdžio į kitą, ir suteikia vertingą funkcionalumą, kuris šias struktūras sukuria kaip vertingus komponentus būsimuose įrenginiuose. Iš tiesų, pasak Yao, „jų integracija į fotoninius įrenginius yra kita mūsų užduotis“.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.