Фотонний транзистор

УКРАЇНА (19) UA (11,5392 оз, U (51)7GO2F1/OO МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) ФОТОННИЙ ТРАНЗИСТОР (21)20040503308 (22) 05.05.2004 (24) 15.03.2005 (46) 15.03 2005, Бюл. № 3, 2005 р. (72) Левандовський Вячеслав Олександрович (73) Левандовський Вячеслав Олександрович (57, Фотонний транзистор для модулювання інфрачервоного випромінювання у діапазоні 2,5-2,85 нанометрів, який містить кювету-світловод, дзеркало-охолоджувач, інфрачервоний випромінювач, зрізувальний фільтр, який відрізняється тим, що кювета-світловод заповнена сумішшю води, кисню, хлору та соляної кислоти. Корисна модель належить до галузі фотоніки, або її елементної бази і може бути використана при конструюванні фотонних процесорів, або для модулювання Інфрачервоного випромінювання у діапазоні 2,5-2,85 мікрометрів. У цій галузі відомі такі рішення: періодичні надструктури з використанням нелінійно-оптичних матеріалів, фотонні транзистори з використанням комбінації фотохромного ефекту оксиду срібла у взаємодії з плазмонами у металічних плівках; використання оптоелектроного ефекту у бактеріородопсині, («"Природа" №5, 2002р.; Physics News Update, №534; бюл Перст, вип.24, 2002р. Scientific American, oct. 1986, vol255, #4.). Вказані рішення мають загальні недоліки: необхідність юстування по 3-х координатах, фактично використовуються фотоелектронні ефекти (у відомих конструкціях), а не керування за принципом "світло-світлом," великі габарити ( до 1кв метра), гранична нестабільність робочих сполук у двох останніх аналогах ,що загалом виключає можливість практичного використання вказаних пристроїв. Найближчим аналогом рішення що заявляється є періодичні надструктури з використанням нелінійно-оптичних матеріалів, практичне використання котрих обмежується лише дослідницькими цілями за вищенаведених причин, також суттєвим недоліком цих конструкцій є відносно високий рівень споживання енергії на обробку інформації Таким чином в основу корисної моделі поставлена задача виконання такого пристрою, який за рахунок нового виконання конструкції дозволив би уникнути вищенаведених недоліків, тобто здешевіти й спростити до практично прийнятного рівня виробництво та експлуатацію фотонних транзис торів Поставлена задача вирішується шляхом того, що фотонний транзистор містить кюветусвітловод (яка заповнена сумішшю води, кисню, хлору та соляної кислоти), дзеркало-охолоджувач, інфрачервоний випромінювач, вихідний зрізаючий фільтр. Суть корисної моделі пояснюється ілюстративним матеріалом, де на кресленні зображено схематично фотонний транзистор. Він складається з чотирьох елементів: кювети-світловода 1, заповненою сумішшю соляної кислоти, кисню, води та хлору, дзеркала-охолоджувача 2, інфрачервоного випромінювача 3, (довжина хвилі -15 мікрометрів), вихідного зрізаючого фільтру 4 з плексигласу (вікно перепускання до 4,5 мікрометрів). Фотонний транзистор працює таким чином. У кювету-світловод 1 скеровується промінь інфрачервоного світла який потрібно промодулювати (на кресленні позначено стрілкою 6). При відсутності модулюючого випромінювання (позначеного стрілками 5), при кімнатній температурі коротко хвильове випромінювання (стрілка 7) (L2,5-2,85 мікрометрів) майже без перешкод проходить через суміш у кюветі-світловоді 1. Частина енергії втрачається при коливаннях молекул HCL, З перетворенням її на теплову та поглинанням її на дзеркалі-охолоджувачі 2. Таким чином фотонний транзистор відкрито. При спрацюванні інфрачервоного опромінювача 3 в кюветі-світловоді 1 збільшується концентрація хлору та води яка є 100% фільтром інфрачервоного світла у діапазоні 2,5-2,85 мікрометрів, відповідно йде дисипація енергії цього світла на дзеркал і-охолоджувач і 2, довгохвильове випромінювання зрізається на фільтрі 4. Випромінювання на виході немає фотонний транзистор закритий CM о со ю 5392 Швидкість реакції фотонного транзистора обмежена швидкістю реакції в суміші, яка як відома з хімічної практики переважає швидкість розкладу мікрокристалів галидів срібла, що відбувається в інтервалі 1-10 наносекунд, або обратимі фотохімічні реакції у наноагрегатах гаплоїдного срібла що відбуваються за час приблизно 100 пікосекунд, й обмежена часом існування активованих комплек 4 сів (практично виміряний час існування-10-100 пікосекунд) що, загалом дає можливість здешевити й спростити до практично прийнятного рівня виробництво та експлуатацію фотонних транзисторів працюючих на частоті більш ніж ЮТГц (терагерц) що більш ніж на три порядки ніж у нині існуючих електронних транзисторів. Фіг. 1 Комп'ютерна верстка В. Мацепо Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власносгі, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42,01601