多晶金刚石可以制造光机位电路

光信息处理的应用程序提供了多种可能性。然而,能够充分利用光子电路和传感器、材料需要特殊的光学和机械性能。亚博网站下载卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员(设备)已经首次使用多晶金刚石制造光学电路和在网上发表了他们的结果自然通讯(DOI: 10.1038 / ncomms2710)。

“钻石有几个属性,允许我们生产所有组件的现成的光机位电路单片,可以说,“装备研究组长Wolfram Pernice说。“元素从而制造,谐振器,电路,晶片,是有吸引力的,因为他们的高质量。”

钻石是光学透明的光波波长范围广泛的包括400和750 nm之间的可见光谱。这是由于这一事实,它可以使用专门为应用在光机位电路在传感器技术和荧光成像技术,或新颖的光学生物测量方法。而钻石的高折射率和吸收的缺席使一个有效光子传输,其高弹性模量是一个健壮的材料适应极好地粗糙表面和快速释放热量。

到目前为止,光学电路已使用单晶金刚石基质即生产。高度纯净的晶体,通常不超过一个杂质原子每十亿钻石原子。这么小的电路是一定会和他们的应用程序来光学系统需要复杂的制备方法。

现在,第一次,Pernice为首的研究小组使用多晶金刚石制造wafer-based光机位的电路。尽管其晶体结构更不规则,多晶金刚石是健壮的,因此可以更容易地处理。正是由于这些特殊属性,可以使用多晶金刚石比单晶材料在更大的领域。多晶金刚石进行光子一样高效单晶衬底和适用于工业使用。事实上,单片光机位组件不可能是没有这种新材料制造。

Optomechanics结合集成光学与机械元素例如,与纳米机械谐振器的光机位电路由Pernice教授和他的团队开发的。这些反应在一定频率振荡系统。当发生频率,谐振器是兴奋到振动。“今天纳米机械谐振器是最敏感的传感器和用于各种精密测量。它是极其困难的,然而,通过常规测量方法解决这些最小的组件时,“帕特里克•Rath解释说,这项研究的第一作者。“在我们的研究中,我们使用的今天,纳米光子组件可以生产相同的大小纳米机械谐振器。当谐振器响应,相应的光信号直接传输电路。“这部小说发展的结合使得一次独立的研究领域和使高效光机位的实现电路。

集成光学在类似的方式来集成电路工作。而光学电路通过光子传输信息,传统电子电路通过电子传输数据。集成光学旨在结合光通信所需的所有组件在一个光集成电路以避免绕道通过电信号。在这两种情况下,相应的电路应用于片不到1毫米厚度。所谓的晶片。

多晶金刚石是合作制造的弗劳恩霍夫应用固体物理研究所和公司钻石材料在弗莱堡,德国。亚博网站下载集成中的原型制造量子Photonics-project DFG中心功能纳米结构(CFN)在卡尔斯鲁厄开拓为全光控制平台,越来越需要在基础研究和先进传感器技术。这些技术包括加速度计集成在各种电子设备,如安全气囊传感器或智能手机waterlevels。

这项研究是在大自然的门户

来源:http://www.kit.edu/