Спираль оптоволокна уместили на микрочипе

Новый оптический элементФото: DARPA

Специалисты Калифорнийского технологического института создали прототип задерживающего свет чипа, в котором электромагнитный импульс теряет на порядок меньше энергии, чем в аналогах. Подробности со ссылкой на статью в журнале Nature Communications приводит DARPA.

Новое устройство задерживает свет на время, которое соответствует проходу через 50 метров оптоволокна. Ключевой особенностью является использование световода специально рассчитанной формы: потери на поглощение составляют всего 0,05 децибел на метр против одного децибела на метр у прошлых аналогичных элементов. За счет меньшего поглощения ученые увеличили длину траектории и, как следствие, время задержки импульса.

Световод свернут в спираль и имеет форму полукруглой канавки в массиве кремния. По бокам она частично закрыта горизонтальным «навесом» из оксида кремния. Ширина канавки составляет около 150 микрометров, глубина около 100, а ширина «навеса» — примерно 50 микрометров. Получить такую канавку длиной в семь метров удалось методом литографии и травления плавиковой кислотой с дифторидом ксенона. Плавиковая кислота, HF, удалила оксид кремния, а дифторид ксенона, XeF2 растворил кремниевую подложку.

Такой метод производства, как отмечают ученые, совместим с современными технологиями и может быть реализован в промышленности, а не только в лабораторных условиях. Чипы, которые бы задерживали свет на некоторое время, необходимы для обработки сигналов в самых разных задач, включая радарное сканирование и телекоммуникационные системы. Они востребованы в том числе военными разработчиками, поэтому работа была профинансирована DARPA, Управлением перспективных исследований Пентагона.