Физики из Технологического института Карлсруэ (KIT) экспериментально подтвердили повышенную пропускную способность микрометровых плазмонных фотодетекторов в рамках передачи данных по оптическим линиям связи. Об этом сообщается в журнале Optica.
Работа фотодетекторов PIPED (Плазмонный интернальный фотоэмиссионный детектор), созданных в KIT ранее, основана на генерации фототока с помощью плазмон-поляритонов — высококонцентрированных элекромагнитных волн — на подложке из металлических изоляторов. Для повышения уровня светопоглощения и преобразования света электрические сигналы носители заряда генерируются в дисилициде титана и затем в сплаве золота — кремния. Эффективность преобразования также усиливает геометрия датчика: оба изолятора расположены на расстоянии менее 1-11 метра друг от друга.
Средняя площадь PIPED составляет менее 1-6 квадратного миллиметра. Такой размер позволяет использовать устройства в передовых интегральных оптических схемах: повышение пропускной способности должно достигаться за счет размещения на компактных чипах, в том числе CMOS, большего числа детекторов. Тесты показали, что система оптической связи, построенная на таких приемниках, обеспечивает передачу данных со скоростью до 40 гигабит в секунду и обладает ресурсом для дальнейшего совершенствования.
«Эта система может передать содержимое заполненного DVD-диска за доли секунды, и наши детекторы являются самыми компактными из тех, что достигли такой скорости. По сравнению с традиционными приемниками они в сто раз меньше», — заявил соавтор работы Саша Мельбрандт.
По его словам, разработанный подход делает возможным генерирование и обнаружение электромагнитных сигналов с полосой пропускания в терагерцовом диапазоне. Таким образом, плазмонные компоненты оптических линий связи могут использоваться для сверхбыстрой обработки сигналов — со скоростью до 1 терабит в секунду.
