FORSKNING

NTNU vil utnytte enda lengre bølgelengder i optiske kabler

Forskningen kan gi oss bedre medisinsk utstyr, bedre overvåking av miljøet, flere mediekanaler, og kanskje bedre solcellepaneler.

– Resultatene våre er først og fremst et steg på veien for å åpne opp større deler av bølgespektret for overføring i optiske fiberkabler, sier professor Ursula Gibson ved Institutt for fysikk ved NTNU.
– Resultatene våre er først og fremst et steg på veien for å åpne opp større deler av bølgespektret for overføring i optiske fiberkabler, sier professor Ursula Gibson ved Institutt for fysikk ved NTNU. Foto: Steinar Brandslet, Gemini/NTNU
Steinar Brandslet, Gemini/NTNU
20. mai 2019 - 19:00
Kinas president Xi Jinping og EU-kommisjonens president, Ursula von der Leyen, da de møttes i fjor.
Les også

EU kan gå fra elbilrevolusjon til svinedyr handelskrig med Kina

– Optiske kabler er oppsiktsvekkende gode til å overføre signaler uten stort tap på veien, sier professor Ursula Gibson ved Institutt for fysikk ved NTNU.

Men.

– Optiske kabler er gode helt til en bølgelengde på omtrent tre mikrometer. De blir dårlige om vi kommer lengre opp enn det.

Og det er problematisk iblant.

Nå er vi nede i den infrarøde delen av bølgelengdene fordi den har minst tap i glass. Men om vi greier å utnytte enda lengre bølgelengder, kan det blant annet gi oss bedre medisinske diagnoser og mer presis miljøovervåkning av gasspartikler i lufta.

Det kan dessuten bety mer plass for mediekanaler, siden det er stor konkurranse om bølgelengdene der vanlig overføring normalt foregår nå.

Galliumantimon

Optiske glassfiberkabler er ikke laget av rent glass, men trenger en kjerne med en bit av et annet materiale for å overføre signaler. Dette er så klart ganske så komplisert å få til, og metodene har vært perfeksjonert gjennom rundt 50 år.

Ved NTNU eksperimenterer ulike forskergrupper med optiske fibre med en kjerne av en halvleder av silisium (Si) og GaSb, altså galliumantimon istedenfor små mengder med germanium som er vanlige i fibrene nå.

Noen av de siste forskningsresultatene er presentert i Nature Communications (ekstern lenke, åpner i nytt vindu). Stipendiat Seunghan Song er førsteforfatter av artikkelen i det prestisjetunge tidsskriftet.

Sånn her ser Nordcell Group for seg at den nye solcellefabrikken skal se ut.
Les også

Sverige: Planlegger enorm solcellefabrikk

– Vi beskriver nå en metode for å lage optiske fibre med delen av kjernen som er galliumantimon; dette kan avgi infrarødt lys. Denne etterbehandler vi med laser, sier Gibson.

Dette har de greid ved romtemperatur. Laseren påvirker egenskapene til kjernen.

Kabler og solceller

Silisium er velkjent, blant annet som materialet som er mest vanlig å bruke i solcellepaneler. Sammen med oksygen er dette det absolutt vanligste materialet i glass og glassfiberkabler også. Galliumantimon er mer uvanlig, selv om også andre har brukt det samme i optiske instrumenter. Men ikke på denne måten.

Med den nye metoden fordeles galliumantimonet på en gunstig måte fra silisiumet. Dette er en enklere metode enn andres, og billigere. Det finnes mange mulige anvendelser av denne teknologien.

– Resultatene våre er først og fremst et steg på veien for å åpne opp større deler av bølgespektret for overføring i optiske fiberkabler, sier Gibson.

Energiminister Terje Aasland trekker Norge fra Energicharteret som skulle beskytte olje og gassinvesteringer.
Les også

Norge trekker seg fra avtale som beskytter oljeinvesteringer

Å lære om de fundamentale egenskapene ved materialene i halvledere i glassfibre gir oss muligheten for å gjøre lydkilder mer effektive ved hjelp av sjeldne ressurser som gallium.

Kilde: Nature Communications. Laser restructuring and photoluminescence of glass-clad GaSb/Si-core optical fibres. S. Song, K. Lønsethagen, F. Laurell, T. W. Hawkins, J. Ballato, M. Fokine & U. J. Gibson. Published: 17 April 2019. https://www.nature.com/articles/s41467-019-09835-1

Seabed Solutions' FlexiCore i operasjon. Gruvedrift på havbunnen.
Les også

Danmark vil ikke åpne for utvinning av mineraler på havbunnen

Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.