Недавние исследования в области фотонных технологий привели к созданию нового интегрально-оптического детектора, который способен обнаруживать инфракрасные сигналы с беспрецедентной скоростью. Ученые из НИТУ МИСИС в сотрудничестве с коллегами из других исследовательских институтов разработали устройство, которое может значительно улучшить качество различных технологий.

Новый детектор, основанный на пленках из углеродных нанотрубок, демонстрирует скорость обработки данных, превышающую миллиард обновлений в секунду. Это достижение стало возможным благодаря использованию болометра, который преобразует оптическое излучение в электрические сигналы. Частотный диапазон работы этого устройства составляет 1 ГГц, что в 100 миллионов раз быстрее, чем предыдущие модели на основе нанотрубок.

Традиционные болометры требуют сложных технологий для производства, таких как химическое осаждение или выращивание кристаллов. В отличие от них, новый подход с использованием углеродных нанотрубок позволяет создавать детекторы более простым и быстрым способом, без необходимости в дорогостоящих химикатах. Пленки из нанотрубок хорошо сцепляются с различными материалами, включая гибкие подложки, что делает их универсальными для применения в смартфонах и переносных датчиках.

Российские ученые также отметили, что использование полупроводниковых усилителей помогло компенсировать падение чувствительности, которое обычно происходит при увеличении скорости работы. Это улучшение позволяет детектору сохранять высокую чувствительность при быстрой обработке данных.

Перспективы применения новых болометров выглядят многообещающе. Они могут использоваться не только в телекоммуникациях, но и в создании оптических нейросетей и сопроцессоров для микроэлектроники. Уникальные свойства углеродных нанотрубок, такие как высокая теплопроводность и низкая теплоемкость, открывают новые горизонты для разработки высокопроизводительных фотонных интегральных схем.