Nieuwe diode is geschikt voor microfotonica-circuit

Diodes versturen elektrische spanning in één richting en maken het terugstromen van deze spanning in de andere richting onmogelijk. Diodes spelen hiermee een essentieel onderdeel in nagenoeg ieder elektronisch circuit en worden bijvoorbeeld gebruikt in acculaders.

De nieuwe diode is klein genoeg om geïntegreerd te worden in microfotonica-circuits. Dit was voorheen niet mogelijk, aangezien bestaande optische diode relatief grote magneten vereisen. NPL maakt echter gebruik van licht dat wordt opgeslagen in kleine chip-gebaseerde glazen ringen om een diode te vormen. Deze ringen - die ongeveer net zo dik zijn als een menselijke haar - worden ook wel microresonatoren genoemd. De ringen vangen het circulerende optische vermogen af om een diode effect te creëren.

"Om de optische diodes te gebruiken hebben we microringen gebruikt die extreem grote hoeveelheden licht kunnen opslaan. Ondanks dat we slechts kleine hoeveelheden licht in deze glazen ringen sturen, is de circulerende energie vergelijkbaar met het licht dat wordt gegenereerd door schijnwerpers in een voetbalstadium - maar gevangen in een apparaat kleiner dan een menselijke haar. De lichtintensiteit maakt het formeren van een diode mogelijk via een licht-licht interactie die het Kerr effect wordt genoemd", legt Dr. Jonathan Silver, een wetenschapper verbonden aan de NPL, uit. 

In experimenten hebben de onderzoekers aangetoond dat het elektromagnetische veld van kloksgewijs roterend licht in deze glazen ringen op effectieve wijze licht blokkeert dat in tegengestelde richting wil roteren. "Deze diodes openen voor het eerst de deur naar goedkope en efficiënte diodes op microfotonische chips en zullen de weg effenen naar nieuwe soorten geïntegreerde fotonische circuits die gebruikt kunnen worden voor optische computers.