科学家打造出最小发光二极管LED,究竟是怎么一回事?
美国国家物理实验室的光子学研究人员发明了一种由光组成的二极管，首次用于微型光子电路，并发表在Optica上。NPL的Pascal Del’Haye博士和他的团队创造了一种光学版本的二极管，它可以单向传输光，并可以集成到微型光学子电路中。由于现有的光学二极管需要巨大的磁体，这种小规模集成一直是光子学的主要挑战。NPL的开创性工作克服了基于大块磁体的二极管的局限性。它利用储存在微芯片玻璃环中的光来形成二极管。二极管在电子电路中很有名。二极管是几乎所有电子电路的基本元件，例如电池充电器。科学家打造出最小发光二极管LED究竟是怎么一回事，跟随小编一起看看吧。
【博科花园-科普(关注“博科花园”了解更多)】美国国家物理实验室(NPL)的光子学研究人员发明了一种由光组成的二极管，首次用于微型光子电路，发表在Optica。NPL的Pascal Del’Haye博士和他的团队创造了一种光学版本的二极管，它可以单向传输光，并可以集成到微型光学子电路中。由于现有的光学二极管需要巨大的磁体，这种小规模集成一直是光子学的主要挑战。NPL的开创性工作克服了基于大块磁体的二极管的局限性。它利用储存在微芯片玻璃环中的光来形成二极管。二极管在电子电路中很有名。它们在一个方向传输电流，但在相反方向阻挡电流。二极管是几乎所有电子电路的基本元件，例如电池充电器。
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这项新技术是通过向微型谐振器发射大量的光来创造的，微型谐振器是一个硅片上的玻璃环，大约一个人的头发宽度，并利用循环的光能产生二极管效应。NPL的高级研究科学家乔纳森·西尔弗博士解释说:“为了制造光学二极管，我们使用了可以储存大量光的微粒。这意味着，虽然我们只是将少量的光送入这些玻璃环中，但它的循环功率可以与整个足球场的泛光灯产生的功率相媲美，但它仅限于一个比人的头发丝还小的装置。光强通过光与光的相互作用使二极管形成，这就是所谓的克尔效应。在他们的实验中，他们发现这些玻璃环中顺时针循环光的电磁场有效地阻挡了任何逆时针循环光。
该项目的首席研究科学家Pascal Del’haye强调，这些二极管将首次打开微光芯片上廉价高效的光电二极管的大门，并将为新的集成光子电路铺平道路，可用于光学计算。它们还可能对未来的光通信系统产生巨大影响，以便更有效地利用电信网络。这个项目的博士生莱昂纳多·德尔·比诺(Leonardo Del Bino)说:“这种新二极管的一个显著特点是，如果向前传播的光场增加，其性能将得到改善。”例如，当二极管用于保护集成在芯片上的激光二极管的背反射时，这是非常重要的。除了使用光学二极管，NPL对反向传播光的相互作用的研究还可以实现新的旋光传感器和光存储器。
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特写:发现号的日常下潜是如何炼成的？
来源:新华网
新华社《科学》6月6日专稿:发现号的日常下潜是如何炼成的？
新华社记者张旭东
遥控无人潜航器(ROV)发现号正与母船科学号在马里亚纳海沟南侧的一系列海山进行科学考察。从5月27日开始，发现号除了休息一天，每天都在潜水，这是很多功能更简单的工程遥控潜水器都做不到的。Discovery是如何实现如此高的工作效率的？
周文藻是探索团队的技术负责人。他拥有3000小时的ROV控制经验，被国际海事承包商协会(IMCA)认定为“ROV监造”，但国内获得“ROV监造”资格的不到100人。这种技术“丹尼尔”是发现号潜水作业的坚强后盾。
丰富的经验让周文藻很快就感知到了发现的小问题。比如最近一次潜水作业，他一上手就觉得潜水器有点沉，马上停下来全面检查各项设置。果然，他发现一个旋钮被误操作了，从而及时避免了误操作对潜水器造成的损坏。
周文造说，ROV是一个非常精密的设备，涉及弱电、强电、液压、机械等诸多方面，需要一个综合技术团队的支持。“ROV又老又有学问，70岁的‘ROV主管’也不能保证ROV的任何故障都能马上排除。”
实际上，这个技术团队只有4个人，平均年龄只有31岁。其中，出生于90年代的陈愉是第一个接触Discovery的人。他说:“我们的队员一直都比较稳定，在液压、机械、电气方面各有所长，而且从2014年“发现”号海试开始就对设备很熟悉。”
据陈愉介绍，从去年10月底到今年4月，技术团队对“发现”号进行了一次彻底的检修，几乎把它拆成零件进行检修、维护和重新组装，有效地根除了潜水器的潜在故障。
“发现”号团队还通过精细化维护，大大降低了故障率。“每天潜水器回收时，我们都要进行至少三到四个小时的维护，更换液压油、上光和防锈等。，并尽力使潜水器保持最佳状态。”周文藻说。
为了更好地满足科学研究的需要，探索队还在潜水器上进行了许多技术创新。比如他们把采样箱由手动开关改为液压开关，采样效率更高。今年，他们根据科学家的意见，在发光二极管(LED)灯的基础上增加了卤素灯，实现了冷暖照明的协调，使得拍摄的海底样品照片更加逼真。目前，与发现号匹配的采样和实验设备有30多种。
本航次首席科学家、中国科学院海洋研究所研究员徐奎东频频为发现队点赞。他说:“本航次‘发现’号在前7次下潜中已经获得了360个巨型动物标本，能够取得准确的样本是非常难得的。整个ROV团队越来越熟练，配合越来越默契。”
ROV是一种水下机器人，通过一根电缆与母船相连。这条电缆负责给潜水器供电，传输操作人员的指令、视频图像和潜水器状态信号。ROV广泛应用于海底资源勘探开发、海底设备维护、水下搜救和科学考察等领域。
发现号是一个科学研究ROV，最大工作深度4500米。至今已下潜218次，水下工作时间超过2000小时。