Нано антенн для передачи данных

Направленные антенны преобразуют электрические сигналы в радиоволны и излучающие их в определенном направлении, что позволяет увеличить производительность и снизить помехи. Этот принцип, который пригодится в радиоволновой технологии, также могут быть заинтересованы в миниатюризации источников света. Ведь практически все интернет-связи использует оптический световой коммуникации. Направленные антенны для света может быть использована для обмена данными между различными процессорными ядрами с минимальными потерями и со скоростью света. Для включения антенны для работы с очень короткими длинами волн видимого света, такие антенны должны быть сжат в масштабе нанометров.

Вюрцбург физиков уже сейчас заложен фундамент для этой технологии в опубликовано: в журнале «Природа коммуникации» в них описаны впервые как для создания направленного инфракрасного света через электрически управляемый Яги-Уда антенны сделаны из золота. Антенна была разработана нано-оптике рабочей группы профессор Берт Хехт, который проводит кафедра экспериментальной физики 5 в Университете Вюрцбурга. Название «Яги-Уда» произошло от двух японских исследователей, Хидэцугу Яги и Шинтаро уда, который изобрел антенну в 1920-х годах.

Применение законов оптический антенны

Что делает Яги-Уда антенны для света выглядит? «В основном, это работает точно так же, как и его старшие братья на радио волнах», — объясняет доктор Kullock Рене, член нано-оптики команды. Напряжение переменного тока применяется, что приводит электроны в металле вибрировать и антенны излучают электромагнитные волны в результате. «В случае Яги-Уда антенны, однако, этого не происходит равномерно во всех направлениях, но за счет избирательного суперпозиции излучаемых волн с помощью специальных элементов, так называемых рефлекторами и директорами», — говорит Kullock. «В результате конструктивной интерференции в одном направлении и деструктивной интерференции во всех других направлениях». Соответственно, такая антенна будет только быть в состоянии получить свет идет в том же направлении при работе в качестве приемника.

Применение законов техники антенны в нанометрической шкале антенны, которые излучают свет является технически сложной задачей. Некоторое время назад в Вюрцбург физикам уже удалось продемонстрировать, что принцип электрически управляемый свет антенна работает. Но для того, чтобы сделать относительно сложный Яги-Уда антенны, они должны были придумать какие-то новые идеи. В конце концов, им это удалось благодаря сложной технологии изготовления: «мы бомбардировали золотой с ионами галлия, который позволил вырезать формы антенны с рефлекторами и директорами, а также необходимые соединительные провода из высокочистого золота кристаллов с большой точностью», — объясняет Берт Хехт.

В следующий шаг, физики, расположенный в золотом нано частиц в активный элемент так, чтобы он коснулся одного провода активного элемента, удерживая на расстоянии всего одного нанометра до другого провода. «Этот разрыв настолько узка, что электроны могут пересечь ее, когда напряжение подается с помощью процесса, известного как квантовое туннелирование», — объясняет Kullock. Это движение заряда создает вибрации с оптических частот в антенну, которая выбрасывается в определенном направлении благодаря особым расположением рефлекторов и директоров.

Точность зависит от числа директоров

Исследователи Вюрцбургской очарованы необычным свойством их роман антенну, которая излучает свет в определенном направлении, хотя это очень мало. Как в их «большие собратья,» радиоволны антенны, направленного точность светового излучения новой оптической антенны определяется число элементов антенны. «Это позволило нам создать самый маленький в мире с электрическим приводом источник света на сегодняшний день, который способен излучать свет в определенном направлении,» детали Гехт.

Однако, многое еще предстоит сделать, прежде чем новое изобретение можно использовать на практике. Во-первых, физики для работы над коллегой, который получает световые сигналы. Во-вторых, они должны повысить эффективность и стабильность.

сделать разницу: спонсорские возможности