IRT 3000

Sadržaj

Silicijska fotonika uklanja bakrene žice

18.09.2018

Razvoj informacijsko-komunikacijske tehnologije je zahvatio i višestoljetnu uspješnu praksu električnog ožičenja za prijenos podataka. Usprkos napretku u brzinama i smanjenju pločica i tranzistora na sve manjim čipovima, gdje je do sada neizostavna bila bakrena žica, najavljuju se promjene. Njenu funkciju će zamijeniti silicijska fotonika. Uporabna vrijednost tehnologije, koja je povezana sa stvaranjem, obradom, prijenosom i otkrivanjem signala, pri čemu signal prenosi svjetlost u silicijskim komponentama, koje se mogu monolitno integrirati s mikroelektronikom, obećaje posebice veću energijsku učinkovitost, procesiranje s brzinom svjetlosti i inovativne zdravstvene uređaje.

Materijal pored svojstava visoke kvalitete donosi posebice jednostavnost izrade tj. dobivanja. Proizvodnja silicijske fotonike je slična 180909-S5proizvodnji običnih čipova s uzorcima silicija, koji prenose podatke laserskih signala.

Europska komisija je prepoznala potencijal silicijske fotonike u projektu akronima Cardis. Konzorcij pod koordinacijom najvećeg svjetskog medicinskog tehnološkog društva Metronic, koji nude široku paletu inovativnih terapija s područja bolesti srca i žila, dijabetesa, neuroloških i mišićno-koštanih oboljenja, istražuju i predstavljaju koncept neinvazivnog, niskocjenovnog mobilnog uređaja, koji se temelji na integrirani laserski vibrometar sa silicijskom fotonikom i potvrđuje koncept za proučavanje arterijske krutosti, otkrivanje stenoze, te propuštanja srca. Rana identifkacija ljudi s rizikom za kardiovaskularne bolesti omogućuje rano djelovanje, kako bi se zaustavio ili preusmjerio patološki proces. Za lansiranje mobilnog uređaja male veličine, male mase, robusne – bez pokretnih dijelova, koja s nizom lasera omogućuje brzi pregled, potrebna je integracija fotonike. U tu svrhu će proučiti, planirati i načiniti optičke podsustave i komponente – čip silicijske fotonike s integriranim Ge-detektorima, mikro optikom, mikro optičkim laserskim uređajem te optički paket. Uključiti će podsustave i s nizom lasera izgradili interferometrijski sustav. Namjeravaju razviti procesni tok, kojeg je moguće prilagoditi velikim količinama za sve podsustave i njihove integracijske korake. Proučiti će i razviti biomehanički model za provjeru optičkih signala, povezanih s vibracijama na razini kože, u osnovne fziološke događaje bolesti srca i žila. Sustav namjeravaju potvrditi u kliničkom okruženju.

Silicijsku fotoniku proučava i prof. dr.sc Lars Hagedorn Frandsen s Odjela za fotoniku iz Danskog tehničkog sveučilišta DTU. Prošle je godine u znanstvenom časopisu Nature Communications objavio svoja otkrića. U članku Osnaživanje energijske učinkovitosti sporog svjetla za mikrogrijače od grafena na silicijskim fotonskim kristalnim valovodima, otkrio je da je silicij u vidljivom spektru neproziran, a pri optičkom prijenosu pri infracrvenim valnim duljinama je proziran, stoga je dobar vodič. Prof. Frandsen je pokazao širu primjenjivost spore svjetlosti za dobivanje povećanih nelinearnosti, povećanih spontanih emisija i većih faznih pomaka radi sposobnosti poticanja interakcija između svjetlećih tvari. Elektronska pojasna širina silicija omogućuje, da je proziran u području telekomunikacijskih valnih duljina, iako je posredno u širini zabranjenog pojasa, pa silicij djeluje kao vrlo loš emiter.

www.cardis-h2020.eu
www.dtu.dk
 

ar©tur 2016