Le silicium pourrait changer la donne en photonique – Technoguide

De nouvelles recherches de l’Université de Surrey ont montré que le silicium pourrait être l’un des matériaux les plus puissants pour la manipulation de l’information photonique – ouvrant de nouvelles possibilités pour la production de lasers et d’écrans.

Alors que l’extraordinaire succès des puces informatiques a confirmé que le silicium est le matériau principal pour le contrôle électronique de l’information, le silicium a la réputation d’être un mauvais choix pour la photonique; il n’y a pas de diodes électroluminescentes au silicium, de lasers ou d’écrans disponibles dans le commerce.

Maintenant, dans un article publié par la revue Light: Science and Applications, une équipe internationale de scientifiques dirigée par Surrey a montré que le silicium est un candidat exceptionnel pour créer un appareil capable de contrôler plusieurs faisceaux lumineux.

Cette découverte signifie qu’il est désormais possible de produire des processeurs au silicium avec des capacités intégrées pour que les faisceaux lumineux contrôlent d’autres faisceaux – augmentant la vitesse et l’efficacité des communications électroniques.

Ceci est possible grâce à la bande de longueur d’onde appelée région infrarouge lointain ou térahertz du spectre électromagnétique. L’effet fonctionne avec une propriété appelée non-linéarité, qui est utilisée pour manipuler les faisceaux laser – par exemple, changer leur couleur. Les pointeurs laser verts fonctionnent de cette façon: ils prennent la sortie d’une diode laser infrarouge très bon marché et efficace mais invisible et changent la couleur en vert avec un cristal non linéaire qui divise par deux la longueur d’onde.

D’autres types de non-linéarité peuvent produire un faisceau de sortie avec un tiers de la longueur d’onde ou être utilisés pour rediriger un faisceau laser pour contrôler la direction des informations du faisceau. Plus la non-linéarité est forte, plus il est facile de la contrôler avec des faisceaux d’entrée plus faibles.

Les chercheurs ont découvert que le silicium possède la plus forte non-linéarité de ce type jamais découverte. Bien que l’étude ait été réalisée avec le cristal refroidi à des températures cryogéniques très basses, de telles non-linéarités fortes signifient que des faisceaux extrêmement faibles peuvent être utilisés.

Ben Murdin, co-auteur de l’étude et professeur de physique à l’Université de Surrey, a déclaré: “Notre découverte a été chanceuse parce que nous ne la cherchions pas. Nous essayions de comprendre comment un très petit nombre d’atomes de phosphore dans le cristal de silicium pourrait être utilisé pour fabriquer un ordinateur quantique et comment utiliser des faisceaux lumineux pour contrôler les informations quantiques stockées dans les atomes de phosphore.

«Nous avons été étonnés de constater que les atomes de phosphore réémettaient des faisceaux lumineux presque aussi brillants que le laser très intense sur lequel nous leur faisions briller. Nous avons mis les données en attente pendant quelques années en pensant à prouver où se trouvaient les faisceaux. C’est un excellent exemple de la manière dont la science procède par accident, et aussi de la manière dont les équipes paneuropéennes peuvent encore travailler ensemble de manière très efficace. “

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université de Surrey. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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