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3维光子晶体研究将为远程通信技术带来革命性的变化 |
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| http://cn.newmaker.com
11/23/2007 9:04:00 AM
中国科技信息网
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据basf网站2007年11月20日报道，更小、更快和更有效率：巴斯夫（BASF）公司科学家正在使用3维光子晶体帮助革新未来通信技术。在一个为期三年的研究项目中，巴斯夫公司正与诸如光子设计公司泰利斯航空部哈洛维尔激光中心、丹麦技术大学和布列塔尼国立高等电信学校之类的合作伙伴一道共同研发这些晶体。到2008年底，“牛顿”项目的合作伙伴们有望开发出首个此项新技术的功能组件。此项研究项目的长期目标是使用三维光子晶体作为通信中所用的“建筑构件”。该研究的一半资金是由欧盟提供的。
光与现在所使用的电子相比，在同一时间内传输的信息量要多好多倍。这就是电话交谈、网站、相片或音乐在光纤中的传输不断增多的原因。然而，当前此项技术仍面临“网络节点”的技术障碍。在这些节点中，传输给终端用户的日常信息仍是由电来传输的，因为没有竞争力，紧凑型全光路由处理器仍没有得到实际应用。这需要花费一定的时间和精力。
这就是巴斯夫公司和合作伙伴研究所要涉及的领域。他们正在开发一种光晶体，根据观察的角度，你可看到该光晶体仅反射白光中一种单颜色光。这一现象大自然中也存在：具有与光晶体特性一样的蝴蝶翅膀可反射出美丽的闪烁不定颜色。
巴斯夫公司此项研究项目的领导人莱因霍尔德.J.勒瑞尔在巴斯夫聚合体研究部工作，他认为“一个经过组织的三维光晶体是一个紧凑型光半导体或甚至是全光路由处理器的关键组成部分。此时再将光信号转变为电子信号就显得多余。”但是前提是科学家必须开发出一种稳定的经过组织的三维光晶体。这就是欧盟“牛顿”研究项目的目标。此类基础性研究项目特别适合于激活欧洲科学研究能力，增强整个通信领域及相关行业的竞争力。
此类晶体的制造主要以水分散体技术为基础，而水分散体技术是巴斯夫公司研发的关键技术之一。这些散体中包含有聚合球形粒子，大小约为200纳米。当液体蒸发后，形成一个均匀的保护膜，就像油漆水份挥发后一样。根据聚合粒子的化学结构特性，他们可同时形成一种有规则的晶体结构，形成一种晶体。路德维希港的科学家们面临的挑战是如何将散体内的聚合粒子放大至1000纳米，并且这些粒子都有相同的直径大小。使用乳液聚合技术，他们同时还可将结构大小不到20纳米的粒子附加到聚合粒子上。这样做的目的是为了制造出尽可能最稳定的和最大体积的三维晶体，此项研究的其中一个合作伙伴将期望得到的结构命名为“缺陷”结构。
然后使特定波长的光沿这些缺陷传播，甚至在锐角转角周围：光晶体表现光电导体的特性，控制光的传播。这一结构的晶体点阵可用于未来制造加工科学家们称之为模板的东西。晶体点阵中聚合球形粒子之间的空间由硅来填充。研究人员这时将聚合粒子“烧”出晶体点阵。结果：形成一个稳定的原始晶体映像结构。此类晶体可以用作为通信中所使用的全光路由处理器组件。
通信系统部件制造商将从光晶体的使用中获得大量利润。由于晶体比电子部件要小，通信设备将变得日益变得更小和更便宜，其功能和性能同时也会得到提升。使用光晶体的部件和设备同时也会变得更加耐用和产生更少的电磁辐射。终端用户将从这些进步中受益。从长期来看，将信息转换成电子信号将限制通信速度和传输容量。因此开发一种完全基于光波传输信息的通信技术是一项长期目标。“牛顿”项目的研究正在为这些技术打基础。
你可登陆www.projectnewton.com网站查询更多有着此项研究项目的详细信息。
英文原文链接参见：http://corporate.basf.com/en/presse/mitteilungen/pm.htm?
pmid=2917&id=V00-5T1uMBPSlbcp.px
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