Чип-совместимый полимер может стать ключом к дешевой фотонике

Исследователи из Государственного Университета Северной Каролины говорят, что они разработали более точные измерения, как эффективно полимер MEH-PPV усиливает свет, которые могли бы развивать достижения по разработке нового поколения лазеров и фотонных устройств.

«Путем совершенствования нашего постижения этого материала мы становимся ближе к давней цели отрасли по использованию MEH-PPV для создания дешевых, более гибких световых технологий »,- сказал доктор Льюис Рейнольдс, адъюнкт-профессор и преподаватель материаловедения и инженерии в штате Северная Каролина, и главный автор материалов с описанием исследования.

MEH-PPV является недорогим полимером, который может быть интегрирован в кремниевые чипы, и исследователи стремились использовать материал для преобразования электроэнергии в лазерный свет для использования в таких фотонных устройствах, как оптические усилители и химические датчики.

Согласно данным Государственного Университета Северной Каролины (NCSU), выход — в оптическом усилении с помощью MEH-PPV, который является способом измерения того, насколько эффективно материал может усиливать свет. Понимание оптического усиления с помощью материала важно для развития лазера.

Исследователи определяют коэффициент оптического усиления MEH-PPV при помощи импульсного лазерного излучения в материале и измерения света, который MEH-PPV тогда предоставляет в ответ. Команда ученых Государственного Университета Северной Каролины использовала крайне короткие лазерные импульсы — 10 лазерных импульсов в секунду при каждом импульсе продолжительностью всего 25 пикосекунд.

Предыдущие попытки определить оптическое усиление MEH-PPV дали неточные результаты, потому что они использовали лазерные импульсы, которые длились в тысячу раз дольше.

«Длительные импульсы вызывали термическое разложение в MEH-PPV, то есть они привели к структурным и молекулярным изменениям в материале», — сказал д-р Zach Lampert, бывший студент штата Северная Каролина, доктор философии и ведущий автор статьи. «По сути, более длительные лазерные импульсы нагревали полимер. Мы смогли минимизировать эти воздействия термического разложения, и получить более точные измерения с помощью пикосекундных импульсов.

Наш новый подход довольно прост и может быть легко реализован где-то в другом месте, возможно найдет применение в 3D печати, — говорится в заявлении Reynolds.

Материалы на тему «Существенное оптическое усиление в тонких пленках сопряженного полимера под пикосекундным возбуждением»» опубликованы в Интернете в «Applied Physics Letters». Соавторами являются доктор Simon Lappi из штата Северная Каролина и доктор John Papanikolas из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.