Разработан наноразмерный источник фотонов для оптоэлектронных чипов

01 августа 2024, 08:28

Источник: Наука - ТАСС

Ученые Санкт-Петербургского национального исследовательского Академического университета имени Алфёрова (Алфёровский университет), состоящего в консорциуме Центра компетенций НТИ "Фотоника", разработали наноразмерный источник оптического излучения (фотонов) для оптоэлектронных чипов. Такой источник, интегрированный на чип вблизи волновода, позволяет существенно увеличить скорость передачи данных в устройствах, рассказали ТАСС в Центре компетенции НТИ "Фотоника".

"Проект посвящен созданию и исследованию сверхкомпактных источников оптического излучения на основе туннельного контакта с массивом наноантенн в тонких слоях золота. Обнаружено, что внедрение таких наноструктур увеличивает внешнюю квантовую эффективность более чем в 10 раз, что открывает новые перспективы для применения в оптоэлектронике и квантовых технологиях", - сообщил сотрудник лаборатории возобновляемых источников энергии СПбАУ РАН им. Ж.И. Алфёрова Никита Соломонов.

По словам исследователя, ранее источники подобного типа в массовых технологиях производства не применялись из-за низкой квантовой эффективности - из десятков миллионов туннелирующих электронов генерировался всего один фотон, что не давало необходимого уровня сигнала. Новый метод использования наноантенн, напечатанных фемтосекундными лазерными импульсами (лазерами сверхкоротких импульсов) на золотой пленке, совместим с промышленными технологиями производства и приводит к увеличению эффективности излучения. Такой источник излучения, расположенный на чипе вблизи волноводов, повышает производительность фотонных интегральных схем и обеспечивает энергоэффективность и компактность отечественных оптоэлектронных систем, отметили в Алферовском университете.

"Предлагаемые источники обладают перестраиваемой длиной волны без использования модуляторов. Достаточно реализовать массив наноантенн и подключить туннельные контакты размером 1-2 нм, что значительно тоньше человеческого волоса, чтобы на этом этапе можно было перестраивать длину излучения для быстрой передачи информации. Такой подход обеспечивает возможность размещения большего количества источников на ограниченной площади, что дает преимущество в производительности и функциональности по сравнению с традиционными источниками оптического излучения", - рассказали в университете, отметив, что это может стать значительным шагом вперед в разработке новых технологий в области фотоники и телекоммуникаций.

фото — Центр НТИ «Фотоника»