Nanorakenteiden ledi tuottaa ympyräpolarisoitua valoa27.03.2026
Kehitetty ledi tuottaa ympyräpolarisoitua valoa käyttämällä sisäänrakennettua nanorakenteista pintaa, mikä poistaa tarpeen suurille ulkoisille optisille komponenteille. Ympyräpolarisoitu valo, jonka sähkökenttä pyörii kulkiessaan korkkiruuvin tavoin, on välttämätöntä teknologioille, kuten 3D-näytöille, edistyneille kuvantamisjärjestelmille ja kvanttiviestintätyökaluille. Perinteisesti tällaisen valon tuottaminen vaatii optisia komponentteja, kuten polarisaattoreita ja erikoislevyjä, jotka muokkaavat valon vaihetta. Nämä komponentit tekevät laitteista kuitenkin suurempia, monimutkaisempia ja vaikeampia integroida. ”Tavoitteenamme on yksinkertaistaa ympyräpolarisoidun valon tuottamistapaa”, sanoo vastaava kirjoittaja Shuhei Ichikawa. ”Integroimalla polarisaation säädön suoraan ledirakenteisiin erityisesti suunnitellun metapinnan avulla poistamme tarpeen ylimääräisille optisille komponenteille.” Tämä metapinta koostuu erittäin pienistä galliumnitridin nanopilareista, jotka on järjestetty huolellisesti suunniteltuun kuvioon puolijohdeledin pinnalle. Nanoskaalan rakenteet manipuloivat valon vaihetta siten, että yksi ympyräpolarisaatiotila läpäisee valikoivasti, kun taas vastakkainen polarisaatio estetään. ”Tietokonesimulaatiot osoittavat, että rakenne voi tuottaa voimakasta ympyräpolarisoitua valoa ja samalla noin 35 % ledin valosta läpäisee nanorakenteisen pinnan”, selittää vanhempi kirjoittaja Shuhei Ichikawa. ”Tämä hyötysuhde lähestyy teoreettista 50 %:n maksimia.” Toisin kuin monet aiemmat ympyräpolarisoidut ledit, jotka käyttävät orgaanisia materiaaleja tai monimutkaisia spin-pohjaisia järjestelmiä, uusi suunnitelma käyttää kestäviä epäorgaanisia materiaaleja, jotka voisivat auttaa mahdollistamaan kestävämpien ja käytännöllisempien ympyräpolarisoitujen valonlähteiden valmistuksen. ”Teoriassa ledien hyötysuhteen ja polarisaatioasteen välillä on kompromissi, joka mittaa sitä, missä määrin toinen polarisaatiotila on hallitseva”, Ichikawa sanoo. ”Tämän laitteen kannalta on erittäin jännittävää se, että olemme löytäneet tavan ylläpitää molempien korkeita tasoja.” Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Osakan yliopiston tutkijat julkistivat uuden valoa emittoivaan diodiin (LED) perustuvan suunnittelun, joka voi auttaa kutistamaan monimutkaisia optisia järjestelmiä paljon pienemmiksi laitteiksi.