В России создали «невидимый» источник фотонов для оптоэлектронных чипов

В Санкт-Петербургском национальном исследовательском Академического университета имени Алферова разработали наноразмерный источник фотонов. Его установка вблизи волновода оптоэлектрического чипа значительным образом повышает скорость передачи данных.

«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 имени Алферова Никита Соломонов.

Как пояснили разработчики, до этого момента подобные источники не находили массового применения из-за чрезвычайно низкой эффективности: из десятков миллионов туннелирующих электронов генерировался всего один фотон. Таким образом не удавалось достичь необходимой мощности сигнала.

Российские учёные использовали метод наноантенн, которые печатаются фемтосекундными лазерными импульсами на золотой плёнке — так удалось увеличить квантовую эффективность наноразмерных источников фотонов. В Алферовском университете отметили, данный способ не только повышает эффективность отечественных оптоэлектрических систем, но также обеспечивает их компактность и высокую энергоэффективность.

«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.