JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Valoaaltojen käyttämistä datan siirtoon sähkövirran sijaan tutkitaan jo monilla aloilla. Monissa sovelluksissa kapeita valonsäteitä, jotka kulkevat näiden piirien läpi, on laajennettava huomattavasti, jotta ne voitaisiin liittää suurempien, sirun ulkopuolisten järjestelmien kanssa. National Institute of Standards and Technologyn (NIST), Marylandin ja Texaisn yliopistojen tutkijat ovat nyt kehittäneet erittäin tehokkaan muuntimen, joka laajentaa valonsäteen halkaisijaa 400-kertaisesti.

Leveämmät valonsäteet parantaisivat erityisesti lääketieteellisten kuvantamis- ja diagnoosimenetelmien nopeutta ja herkkyyttä, turvajärjestelmiä, jotka havaitsevat jälkiä myrkyllisistä tai haihtuvista kemikaaleista ja laitteita, joilla tehdään suurten atomiryhmien analysointia.

Muunnin laajentaa säteen poikkileikkausta kahdessa peräkkäisessä vaiheessa. Koska käytetty aaltoputkikanava on niin kapea, osa liikkuvasta valosta ulottuu ulos aaltoputken reunojen yli. Hyödyntämällä tätä laajentamista tutkijat sijoittivat suorakulmaisen laatan, joka koostui samasta materiaalista kuin aaltoputki, tarkasti säädetyn etäisyyden päähän aaltoputkesta. Näin valo voi siirtyä raon yli ja asteittain vuotaa laattaan.

Laatta säilyttää valon kapeuden pystysuorassa ulottuvuudessa, mutta ei sivuttaissuuntaisessa ulottuvuudessa. Koska aaltoputken ja levyn välinen rako muuttuu asteittain, valo laatassa muodostaa tarkasti suunnatun säteen, joka on 400 kertaa laajempi kuin alkuperäisen säteen noin 300 nanometrin halkaisija.

Laajennuksen toisessa vaiheessa, joka suurentaa valon pystysuuntaista ulottuvuutta, levyn läpi kulkeva säde kohtaa diffraktiohilan. Sen viivojen syvyydet ja etäisyydet on suunniteltu vaihtelevaksi, jotta valoaallot yhdistyvät ja muodostavat yhden sirun pinnasta suuntautuvan leveän säteen.

Kun säde saadaan pysymään riittävän suurena se voi kulkea pitkän matkan ja sillä pystytään esimerkiksi suurien atomien diffuusiyhdistelmien optisten ominaisuuksien tutkimiseen.

Koska rakenne toimii myös vastasuuntaan tutkijat ovat käyttäneet muunnintaan onnistuneesti analysoimaan noin 100 miljoonan kaasumaisen rubidiumatomin ominaisuuksia, kun ne hyppäsivät yhdestä energiatasosta toiseen.

Tämä on tärkeä konseptin todistus, koska valojen ja atomikaasujen välisiin vuorovaikutuksiin perustuvat laitteet voivat mitata määriä, kuten aikaa, pituutta ja magneettikenttiä ja lisäksi sillä on sovelluksia navigoinnissa, viestinnässä ja lääketieteessä.

Veijo Hänninen
Nanobittejä 4.12.2018

 
 

Tämän takia Huaweita pelätään

Maailmalla on käynnissä omituinen sota, jossa yhä useammat maat kieltävät kiinalaisten laitevalmistajien laitteiden käytön tulevissa 5G-verkoissa. Mutta miksi amerikkalaiset pelkäävät Huaweita? MIT Technology Review -lehti listaa kuusi syytä.

Lue lisää...

Roima parannus IoT-verkkojen tietoturvaan

Langattomia IoT-laitteita pidetään merkittävänä uhkana teollisuuden tietoverkkojen turvallisuudelle. Tietoturvassa voidaan kuitenkin päästä roimasti paremmalle tasolle soveltamalla TLS-suojausmenettelyn virtaviivaistettua johdannaista, jonka avulla ei-IP-pohjaiset IoT-solmut voidaan turvallisesti liittää IP-pohjaisiin verkkoihin. Vahva tietoturva voidaan näin kattaa koko verkkojärjestelmän päästä päähän.

Lue lisää...
 
ETN_fi Digi-Key arpoi Electronicassa Chevy Camaro V8 -avoauton. Voittajaksi valikoitui regensburgilainen opiskelija Marco.… https://t.co/3P0cNN5wfZ
ETN_fi ams:n 3D-kasvontunnistus tulossa Snapdragonille: ams and Qualcomm Technologies to focus engineering strengths on ac… https://t.co/XpYvAvGEp1
ETN_fi Disobey-hakkeritapahtuma tammikuussa neljättä kertaa Helsingissä https://t.co/pBdYFx7jUr @Disobey_fi
ETN_fi Viranomaisverkko Virveen tulee mobiililaajakaista ensi vuonna. Kumppanioperaattorikin selviää kilpailutuksessa v. 2… https://t.co/TtNorpIQy2
ETN_fi Ensimmäinen AVR-pohjainen Arduino-kortti. Lisätietoja Mouserilta. https://t.co/7yazvkOkV1
 
 

ny template