Film tipis kontinu (GO) berkualitas tinggi disiapkan dengan metode perakitan mandiri. Pengukuran Z-scan selama proses reduksi yang diinduksi laser mengungkap respons nonlinier in situ dalam film GO. Respons nonlinier orde ketiga dari film GO dapat disetel secara dinamis dengan memvariasikan pengaruh masukan laser. Film tipis GO dengan respons nonlinier merdu dan peluang pola serbaguna dengan menggunakan penulisan laser langsung dapat berfungsi sebagai bahan solid-state yang menjanjikan untuk perangkat fungsional nonlinier baru. Xiaorui Zheng, et al., Material Lanjutan
Sebuah studi baru merinci bagaimana para ilmuwan di Swinburne Institute of Technology mengembangkan film tipis mikrometer dengan nonlinier optik yang memecahkan rekor.
Peneliti Swinburne telah mengembangkan Graphene kontinyu berkualitas tinggi adalah alotrop karbon dalam bentuk satu lapisan atom dalam kisi heksagonal dua dimensi di mana satu atom membentuk setiap simpul. Ini adalah elemen struktural dasar dari alotrop karbon lainnya, termasuk grafit, arang, tabung nano karbon, dan fullerene. Sebanding dengan ketebalannya, itu sekitar 100 kali lebih kuat dari baja terkuat.
lapisan tipis graphene oxide yang menunjukkan potensi untuk telekomunikasi ultracepat.
Associate Professor Baohua Jia memimpin tim peneliti dari Center for Micro-Photonics Swinburne untuk membuat film tipis mikrometer dengan nonlinier optik pemecah rekor yang cocok untuk perangkat fotonik terintegrasi berkinerja tinggi yang digunakan dalam semua komunikasi optik, biomedis, dan komputasi fotonik.
“Film tipis sangat nonlinear berpola laser seperti itu, sekitar seperseratus dari rambut manusia, belum dicapai oleh bahan lain,” kata Profesor Jia.
Graphene berasal dari karbon, unsur paling melimpah keempat di bumi. Ini memiliki banyak sifat yang berguna, termasuk transparansi cahaya dan konduktivitas listrik, dan dapat didaur ulang sepenuhnya.
Untuk membuat film tipis, para peneliti memutar larutan oksida graphene yang dilapisi ke permukaan kaca.
Dengan menggunakan laser sebagai pena, mereka membuat struktur mikro pada film oksida graphene untuk menyempurnakan ketidaklinieran material.
“Kami telah mengembangkan platform baru di mana kami dapat membuat setiap komponen optik dengan nonlinier yang diinginkan,” kata mahasiswa PhD, Xiaorui Zheng.
“Saat ini dengan telekomunikasi atau semua komunikasi optik Anda harus membuat setiap komponen satu per satu dan mencoba mengintegrasikannya bersama.
“Sekarang kami dapat menyediakan film, di mana semuanya dapat dibuat dengan laser dan kemudian dapat diintegrasikan secara otomatis.”
Metode pembuatan saat ini di laboratorium semikonduktor membutuhkan ruang bersih yang mahal untuk membuat chip fotonik. Pembuatan dan penulisan laser dari bahan fotonik ini sederhana dan berbiaya rendah.
“Dengan menggunakan metode baru ini, kami telah mendemonstrasikan kemungkinan pembuatan bahan yang dapat diukur dan murah,” kata Profesor Jia.
Para peneliti sekarang bekerja untuk membuat perangkat fungsional.
Rekan penulis Swinburne termasuk Tuan Xiaorui Zheng, Dr Xi Chen, dan Profesor Min Gu. Proyek ini didanai oleh skema Discovery Early Career Researcher Award dari Australian Research Council.
Publikasi : Xiaorui Zheng, et al., “Respons Non-linier Orde Ketiga In Situ Selama Pengurangan Laser Film Tipis Grafena Oksida Menuju Perangkat Fotonik On-Chip Non-linier,” Material Lanjutan, Volume 26, Edisi 17, halaman 2699– 2703, 7 Mei 2014; DOI: 10.1002/adma.201304681
Gambar: Xiaorui Zheng, et al., Materi Lanjutan, DOI: 10.1002/adma.201304681
