Debido
a que los láseres son de rápida su tasa de transmisión puede llegar a
50 gigahercios-que son ampliamente utilizados para la transmisión de
datos. Ahora,
investigadores de la Universidad de California en Berkeley y los
Laboratorios Bell, Alcatel Lucent en el hogar en Nueva Jersey han
demostrado que al equipar diodos (LED) emisores de luz con minúscula
antenas, que será capaz de igualar e incluso superar las velocidades de
transmisión de láseres semiconductores , lo que sería especialmente útil en distancias cortas."Si
presionamos interconexiones ópticas a escala de chip, entonces
tendríamos queremos dos cosas: En primer lugar, la fuente de luz debe
ser pequeña físicamente, comparable a los transistores, y en segundo
lugar, debemos ser eficiente de la energía", dice Ming Wu, quien con Eli
Yablonovitch, tanto en Berkeley, dirigió el equipo de investigación. Publicaron esta investigación en la edición de febrero 10 de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.A diferencia de los láseres que producen intensos haces focalizados de
fotones coherentes por un proceso llamado "emisión estimulada" por
primera vez en 1960, los LEDs producen luz por "emisión espontánea," la
luz ordinaria que vemos a nuestro alrededor todo el tiempo."En
la actualidad los láseres operan a una velocidad de alrededor de 50
GHz, mientras que para un LED sin ninguna modificación es
aproximadamente 250 MHz. Así que si podemos acelerar nuestro LED de 200 veces, la velocidad será comparable con el láser ", dice Wu.Sin embargo, de acuerdo con sus cálculos, los LED equipados con antenas serán mucho más rápido que las impresoras láser. "Desarrollamos un modelo de antena que mostró un límite práctico para
acelerar la emisión espontánea es alrededor de 2000 veces, lo que
significa que debemos ser capaces de hacer LEDs que puede pasar o cortan
diez veces más rápido que los láseres semiconductores", dice Wu.Fundamentalmente una antena funciona ópticas de manera similar a una antena para un transmisor de radio normales. Para
transmitir eficientemente una señal de radio desde un transmisor que
necesita una antena con una longitud de aproximadamente la mitad de la
longitud de onda de la radiación transmitida. Lo mismo es cierto para la luz. Debido
a que el volumen de emisión de luz, tal como en una molécula o
nano-Ridge, es mucho menor que la longitud de onda de la luz, los
investigadores razonaron que la molécula requiere una antena externa que
es comparable en tamaño a la mitad de la longitud de onda de la luz ( que en sus experimentos centrada en 1450 nm).Para
demostrar la mayor emisión de luz de velocidad los investigadores
colocaron un emisor de luz nano-canto InGaAsP en una brecha de 40 nm
entre dos brazos de una pequeña antena dipolo oro. Experimentaron
con diferentes longitudes de antena y con una antena de 400 nm que
podían medir un aumento de velocidad de emisión de 115 veces más rápido
que la emisión espontánea normal. (Nota: De hecho midieron un aumento de velocidad de 35x, pero los
portadores generados ópticamente están parcialmente pierden antes de la
difusión a la zona de debajo de la antena, y después de las correcciones
que obtuvieron la figura de 115x).La mayor parte de los próximos pasos se centrarán en hacer estos dispositivos prácticos. En primer lugar, el LED utilizado en los experimentos fue excitado ópticamente."En
última instancia, para estos LEDs que se utilizarán en la interconexión
o de corta distancia de comunicación tendremos para modular la luz por
las corrientes eléctricas. Actualmente estamos introduciendo circuitos de polarización eléctrica en el dispositivo ", dice Wu.También más elaborado antenas, como Yagi-Uda antenas están en los libros. "Podemos pedir prestado todo lo que ya ha sido demostrado antes de frecuencias de microondas o de radio; de
hecho se ha utilizado una antena Yagi-Uda para dirigir la luz LED en
una guía de onda ", dice el autor principal, Michael Eggleston en
Berkeley.
F.IEEE
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