La recherche sur la fibre optique peut nous donner un meilleur équipement médical, une meilleure surveillance environnementale, plus de canaux médiatiques et peut-être de meilleurs panneaux solaires.

"Les fibres optiques sont remarquablement bonnes pour transmettre des signaux sans beaucoup de perte dans le transfert, " déclare le professeur Ursula Gibson du département de physique de NTNU.

Cependant :« Les fibres de verre sont bonnes jusqu'à une longueur d'onde d'environ 3 microns. et ils ne sont pas si bons, " elle dit.

Et c'est parfois problématique. Telecom utilise la partie proche infrarouge du spectre des ondes car elle a le moins de perte d'énergie lors du passage à travers le verre.

Mais si nous pouvions utiliser des longueurs d'onde encore plus longues, les avantages incluraient de meilleurs diagnostics médicaux et une surveillance environnementale plus précise des particules de gaz en suspension dans l'air. Des longueurs d'onde plus longues pourraient également signifier plus d'espace pour les canaux médiatiques, puisque la concurrence est féroce pour les longueurs d'onde où la transmission en espace libre a normalement lieu maintenant.

Antimoniure de gallium

Les fibres de verre optique ne sont pas en verre pur, mais nécessitent un noyau avec un peu d'un autre matériau pour transmettre des signaux.

C'est clairement assez compliqué à réaliser, et les méthodes se sont progressivement perfectionnées au cours des 50 dernières années. Chez NTNU, divers groupes de recherche ont expérimenté des fibres optiques en utilisant un noyau semi-conducteur de silicium (Si) et d'antimoniure de gallium (GaSb) au lieu de petites quantités d'oxyde de germanium, qui est utilisé dans les fibres de silice maintenant. Certains des derniers résultats de recherche des chercheurs ont maintenant été présentés dans Communication Nature .

doctorat Le candidat Seunghan Song est le premier auteur de l'article dans la prestigieuse revue. L'article "décrit un procédé de fabrication de fibres optiques où une partie du coeur qui est de l'antimonure de gallium, qui peut émettre de la lumière infrarouge. Ensuite, la fibre est traitée au laser pour concentrer l'antimonide, " dit Gibson.

Ce processus est effectué à température ambiante. Le traitement au laser affecte les propriétés du noyau.

Câbles et cellules solaires

Le silicium est bien connu comme le matériau le plus couramment utilisé dans les panneaux solaires. Avec l'oxygène, le silicium est également le matériau le plus courant dans les câbles en verre et en fibre de verre.

L'antimonide de gallium est moins typique, bien que d'autres aient également utilisé la même composition dans des instruments optiques. Mais pas de la même manière.

Avec la nouvelle méthode, l'antimonure de gallium est initialement distribué dans tout le silicium. C'est une méthode plus simple et moins chère que d'autres pour faire pousser des cristaux, et la technologie offre de nombreuses applications possibles.

"Nos résultats sont avant tout une étape vers l'ouverture d'une plus grande partie du spectre des ondes électromagnétiques pour la transmission par fibre optique, " dit Gibson.

Connaître les propriétés fondamentales des matériaux semi-conducteurs dans les fibres de verre nous permet d'utiliser plus efficacement des ressources rares comme le gallium.