نصف جهان: استفاده از فوتون‌هاي نور به جاي الکترون، در ساخت تجهيزاتي نظير ابزارهاي مخابراتي، مزاياي زيادي دارد که امکان کوچک‌سازي و يکپارچه سازي مدارات مورد نياز، از آن جمله‌ هستند. محققان به تازگي موفق شده‌‌اند با پياده‌سازي يک آنتن بسيار کوچک روي يک موج‌بر نوري، تحولي در نرخ ارسال داده توسط چنين مدارهايي ايجاد کنند.

يک گروه بين‌المللي به سرپرستي محققاني از دانشگاه ملي استراليا ( ANU ) براي نخستين بار موفق شده‌اند از طريق يک نانوآنتن چاپ شده روي موج‌بر نوري، به نرخ بالايي از تبادل اطلاعات دست يابند. نتايج اين تحقيق کاربردهاي چشمگيري در ارتباطات مخابراتي خواهد داشت و براي ابزارهاي مخابراتي امکان تبادل داده با سرعت بسيار بالا را فراهم خواهد کرد. تا پيش از اين پروژه، تلاش‌هاي اندکي براي چاپ يک نانوآنتن نوري روي يک موج‌بر نوري صورت گرفته بود که قابليت‌هاي بسيار محدودي داشتند.

Dragomir Neshev استاد دانشگاه ANU و سرپرست اين تحقيق مي گويد: «ما در پروژه خود نشان داديم که چنين آنتني با اندازه کمتر از ميکرون، قادر است جريان‌هاي متفاوتي از اطلاعات را دسته‌بندي کند و به جهات مختلفي از موج‌بر هدايت کند (اطلاعات به صورت پولاريزاسيون‌هاي مختلفي از نور کدگذاري مي‌شوند). اين وظيفه مهمي است که گيرنده هاي همدوس (coherent receivers ) براي هر اتصال ارتباطي بايد انجام دهند.»

اما آنچه پروژه Neshev و همکارانش را برجسته‌تر مي‌کند اين است که آنها قادر شدند اجزاي نوري‌اي که مسئول polarization sorting هستند را در حد يک آنتن با ابعادي کمتر از ميکرون کوچک کنند. چنين دستاوردي اين امکان را فراهم مي‌کند تا بتوانيم بخش‌هاي فوتونيک را به طور متراکمي در قالب يک تراشه سيليکوني يکپارچه‌سازي کنيم.

اساس اين ابزار مشابه عمل‌کرد آنتن هوايي ياگي – يوداست که انتشار امواج و جمع‌آوري آنها را تنها در يک جهت انجام مي‌دهد. به گفته Neshev در طراحي آنها، دو آنتن براي پولاريزاسيون‌هاي عمودي و افقي به طور مؤثري در قالب يک آنتن ارائه شده است.

البته استفاده از اصطلاح نانوآنتن‌هاي نوري اغلب دايره وسيع‌تري را در بر مي‌گيرد و چنانکه گاهي حتي به يک نانوذره ساده نيز به عنوان نانوآنتن نوري ارجاع داده مي شود.

بنابراين براي اينکه ايده‌اي از آنچه محققان ANU انجام داده‌اند به دست آوريم بهتر است اجزاي آن را با يک آنتن موج راديويي مقايسه کنيم تا به درک بهتري از اين آنتن نوري جديد دست يابيم.

نانو آنتن نوري بر اساس پديده پلاسمونيک کار مي‌کند. در پديده پلاسمونيک، الکترون‌ها در سطح فلز بر اثر تابش نور، به گونه‌اي تحريک مي‌شوند که به صورت امواج پلاسمون شروع به حرکت مي‌کنند. اين امواج پلاسمون، طول بسيار کوتاهي حتي کمتر از کوتاه ترين طول موج نور دارند. در نتيجه ساخت دستگاه‌ها در ابعاد بسيار کوچک تري امکانپذير مي‌شود. پلاسمونيک امکان ساخت آي‌سي‌هاي نوري را که در آنها فوتون‌ها به جاي الکترون‌ها استفاده مي‌شوند فراهم مي‌کند.

Neshev معتقد است که اين تحقيق جديد بسيار غيرمعمول است و نيازمند تخصص‌هايي در حوزه پلاسمونيک، مدارات سيليکوني نوري براي ساخت موج‌برها و نيز شبکه‌هاي مخابراتي براي انتقال اطلاعات با سرعت بالا بوده است. البته Neshev بيان مي‌کند که کار مهندسي بيشتري لازم است تا بتوان اين دستگاه را به صورت تجاري مورد استفاده قرار داد: «کل اين ساختار بايد با فناوري CMOS سازگار شود. ميله‌هاي طلايي که در حال حاضر استفاده شده‌اند بايد با فلزي از جنس ديگر جايگزين شوند. براي اين کار احتمالاً از آلومينيوم استفاده خواهد شد تا با فرآيند توليد بر اساس استاندارد CMOS سازگار باشد. Neshev و همکارانش تلاش خواهند کرد تا کارآيي مخابراتي اين دستگاه را بهبود دهند و همچنين مدارهاي الکترونيکي با کمک چندين دستگاه نظير اين بسازند.