Светодиоды, диаметр которых сопоставим с толщиной человеческого волоса, в скором времени смогут справляться с задачами, которые ранее требовали использования лазеров. Это касается как передачи данных внутри серверных систем, так и питания дисплеев нового поколения исследование, исследование, выполненное совместно с аспирантом Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Рорком Чао, демонстрирует возможность практического использования данной технологии.
«По словам Чао, специалиста в области электротехники, речь идет об устройствах, размеры которых сопоставимы с волосяным фолликулом. Если появится возможность извлекать свет, эти микросветодиоды смогут заменить лазеры в системах передачи данных на небольшие расстояния».
Исследование, опубликованное в Optica Express, новая разработка демонстрирует конструкцию микросветодиода (microLED), способную повысить эффективность и улучшить направленность излучения. Использование бокового обрамления активной зоны распределенными брэгговскими отражателями позволило увеличить оптическую мощность на 20 % при излучении в сторону воздуха, на 130 % – при излучении в сторону подложки, а также уменьшить расходимость луча на 30 % по сравнению с эталонными устройствами.
Новые микросветодиоды отличаются не только улучшенной точностью светового потока, но и существенно повышенной эффективностью. Согласно данным, полученным командой разработчиков, электрическая эффективность увеличилась на 35 %, а эффективность при использовании в бытовых условиях – на 46 %. Это говорит о том, что новые устройства преобразуют значительно большую часть энергии, получаемой из электросети, в полезный свет, чем обычные микросветодиоды.
Микросветодиоды, как правило, не превышают ширину в 100 микрон, представляют собой перспективную замену лазерам для оптической связи на небольшие дистанции, в особенности в центрах обработки данных, где часто возникают трудности, связанные с перегревом, надежностью и энергопотреблением.
«По словам Чао, лазеры сталкиваются с трудностями, связанными с перегревом при невысоких температурах. Микросветодиоды способны функционировать при значительно более высоких температурах, что избавляет от необходимости в сложной системе охлаждения. Благодаря этому их замена требуется реже, стоимость ниже, а применение более широкое в контексте центров обработки данных».
С развитием облачных технологий и искусственного интеллекта, центрам обработки данных необходимо обеспечивать быструю и эффективную передачу колоссальных объемов данных. Усовершенствования в сфере освещения, даже небольшие, способны оказать значительное влияние на экономические показатели.
«Особенностью микросветодиодов является их способность предоставлять разнообразные возможности в рамках одного устройства, — отметил Чао. — Они способны повысить скорость передачи данных, увеличить яркость и уменьшить толщину дисплеев, а также найти применение в технологиях дополненной и виртуальной реальности, при этом все это основано на единой базовой технологии».
[Фото: Мэтт Перко / Калифорнийский университет в Санта-Барбаре ]