Медленные люминофоры превратили в быстрые источники света

22.10.2015, 17:00 Наука

Исследователи Университета Брауна, в сотрудничестве с коллегами из Гарварда разработали новый способ управления светом от фосфоресцирующих излучателей на очень высоких скоростях. Техника обеспечивает новый подход к модуляции, полезной во всех видах наноразмерных устройств на основе кремния, в том числе компьютерных чипов и других оптоэлектронных компонентов.

Один из авторов технологической разработки Rashid Zia говорит: «Наши результаты показывают возможность относительно быстрой модуляции от принципиально медленных фосфоресцирующих излучателей света. Мы считаем, что это может помочь сделать люминофоры полезными в различных новых системах и установках».

Люминофоры являются общими излучатели света, используемыми в лампочках, светодиодах и других устройствах. Они являются чрезвычайно эффективными, потому что большая часть энергии, закачиваемой в них, преобразуется в свет, а не в тепло. Но у них слишком медленный оптический отклик, и они требцют относительно много времени для того, чтобы вернуться в основное состояние, после того, как были возбуждены. В результате, люминофоры не могут быть включены и выключены очень быстро.

Это свойство не подходит для оптической модуляции, из-за чего люминофоры не применяются для приложений, требующих высокой скорости модуляции. Исследователи совместили эмиттер из ионов эрбия, важного люминофора, который широко используется в волоконно-оптических телекоммуникационных сетях с диоксидом ванадия VO2. Ziaговорит, что модуляция светового излучения может быть сделана настолько быстрой, насколько фаза VO2 может быть изменена, значительно быстрее, чем скорость, с которой можно включать и выключать эрбий. Тест-система, используемая в этих начальных экспериментах, показала, что она может быть включена на три порядка быстрее, чем при использовании оптического эрбия.

«Фосфоресцирующие излучатели рассматривались, как непрактичные для высокоскоростных приложений» говорит Zia.»Наши результаты обеспечивают простой способ, обойти это ограничение и модулировать их излучение на высоких скоростях, что позволить использовать люминофоры в новых приложениях».