Созданы устойчивые к перепадам температуры волноводы на основе стеклокристаллических материалов – ситаллов.
Во вторник, 2 февраля, стало известно, что группа исследователей Российского химико-технологического института имени Д. И. Менделеева (РХТУ) успешно использовала свойство ситаллов не расширяться при нагревании даже до температуры 600 градусов по Цельсию для создания световых волноводов. Они являются ключевым элементом оптических чипов, которые в свою очередь лежат в основе разработок оптических компьютеров, сообщает пресс-служба Российского научного фонда.
Информация в таких компьютерах будет передаваться не посредством электрического тока, а при помощи света. Уязвимым звеном перспективной технологии являлась проблема потери информации при резком перепаде температуры. Она может быть решена при появлении эффективных термоустойчивых волноводов.
Ситаллы ранее применялись при производстве зеркал для телескопов, прочной посуды, устойчивых к износу строительных материалов. Учёные РХТУ заменили ими обычное стекло, которое в настоящее время служит основой для создания волноводов методом прямой лазерной записи. Полученные на основе ситаллов инновационные волноводы имеют уникальные характеристики термоустойчивости. Однако величина оптических потерь пока выше, чем при использовании стекла. По словам разработчиков, в дальнейшем за счет оптимизации технологии лазерной записи показатель потерь сигнала может быть значительно улучшен.
«Оптические ситаллы, особенно со сверхнизким коэффициентом линейного расширения – это самый наукоёмкий класс ситаллов, будущее которого впереди. Аркадий Райкин в своей знаменитой миниатюре когда-то шутил: «Партия нас учит, что все тела при нагревании расширяются». Оказалось, что не все. Сочетание прозрачности ситалла с буквально нулевым значением коэффициента теплового расширения мы и использовали для создания термостабильных волноводов» - рассказал один из авторов разработки, заведующий кафедрой стекла и ситаллов РХТУ Владимир Сигаев.
Результаты исследований опубликованы в журнале Optics & Laser Technology. Финансовую поддержку проводимых экспериментов оказывает Российский научный фонд.
По словам Сагаева, схожими по тематике работами сегодня заняты коллективы учёных в Бразилии и Великобритании, что подтверждает важность выбранного направления. Дальнейшие эксперименты по прямой лазерной записи в ситаллах планируется посвятить созданию волноводов, которые смогут не только проводить свет, но и изменять его свойства.
Напомним, что исследователи Томского политехнического университета совместно с коллегами из японского Университета Гифу разработали и успешно провели испытания сверхмалой антенны из тефлона для сетей мобильной связи нового поколения 5G.
