• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    איור, וועדת פרס נובל

    פרס נובל לפיזיקה 2025: נקודות קוונטיות מניסוי זעיר על שבב לפיזיקה ומחשבים קוונטיים

    זכרונות NAND. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל ל"סופר־סייקל" חדש

    משמאל לוק ואן דן הובה, יו"ר imec ופטריק ונדנאמי, מנכ"ל imec. צילום יחצ

    פטריק ונדנאמי ימונה למנכ"ל imec; לוק ואן דן הובה יכהן כיו"ר

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    יבגני דיברוב, מנכ"ל ARMIS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות – אנחנו כאן כדי לעצור אותם"

    יונדאי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    יונדאי מוביס וחברות שבבים קוריאניות מקימות שרשרת ערך מקומית לשבבים לרכב

  • בישראל
    משתתפי הפאנל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. מימין: עופר סמדרי, בן וולקוב, הילה זינגר והמנחה שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    פנל סיליקון קלאב: בינה מלאכותית בסייבר: משבר או מהפכה?

    מיקי בודאי, מנכ"ל Transmit Security במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    מיקי בודאי,  Transmit Security : "אי אפשר לסמוך עוד על קול, וידאו או תעודות – הדיפ-פייק שבר את כללי המשחק

    מערכת הטעינה אלחוטית Genesis של CaPow. צילום: אדווה שלהבת ברזילי

    CaPow קיבלה אישור CE למערכת Genesis להעברת אנרגיה בתנועה

    חנות של וולמארט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT פיזית בשרשרת האספקה

    שי און, מייסד שותף ונשיא חברת ההזנק AKEYLESS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה על זהויות לא אנושיות

    מטה סולראדג'. צילום יחצ

    סולאראדג' משיקה לראשונה יצוא עולמי של מוצרים סולאריים מתוצרת אמריקה

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    איור, וועדת פרס נובל

    פרס נובל לפיזיקה 2025: נקודות קוונטיות מניסוי זעיר על שבב לפיזיקה ומחשבים קוונטיים

    זכרונות NAND. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל ל"סופר־סייקל" חדש

    משמאל לוק ואן דן הובה, יו"ר imec ופטריק ונדנאמי, מנכ"ל imec. צילום יחצ

    פטריק ונדנאמי ימונה למנכ"ל imec; לוק ואן דן הובה יכהן כיו"ר

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    יבגני דיברוב, מנכ"ל ARMIS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות – אנחנו כאן כדי לעצור אותם"

    יונדאי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    יונדאי מוביס וחברות שבבים קוריאניות מקימות שרשרת ערך מקומית לשבבים לרכב

  • בישראל
    משתתפי הפאנל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. מימין: עופר סמדרי, בן וולקוב, הילה זינגר והמנחה שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    פנל סיליקון קלאב: בינה מלאכותית בסייבר: משבר או מהפכה?

    מיקי בודאי, מנכ"ל Transmit Security במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    מיקי בודאי,  Transmit Security : "אי אפשר לסמוך עוד על קול, וידאו או תעודות – הדיפ-פייק שבר את כללי המשחק

    מערכת הטעינה אלחוטית Genesis של CaPow. צילום: אדווה שלהבת ברזילי

    CaPow קיבלה אישור CE למערכת Genesis להעברת אנרגיה בתנועה

    חנות של וולמארט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT פיזית בשרשרת האספקה

    שי און, מייסד שותף ונשיא חברת ההזנק AKEYLESS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה על זהויות לא אנושיות

    מטה סולראדג'. צילום יחצ

    סולאראדג' משיקה לראשונה יצוא עולמי של מוצרים סולאריים מתוצרת אמריקה

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מאמרים ומחקרים מאמרים טכניים מבודד אופטי חדש מעביר אור שנכנס אליו מכיוון אחד וחוסם את האור הנכנס מהכיוון המנוגד

מבודד אופטי חדש מעביר אור שנכנס אליו מכיוון אחד וחוסם את האור הנכנס מהכיוון המנוגד

by הטכניון
22 יולי 2018
in מאמרים ומחקרים, מאמרים טכניים
technionoptic11
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

מבודד אופטי ראשון מסוגו פותח על ידי פרופ' טל כרמון מהפקולטה להנדסת מכונות בטכניון. הפיתוח פורסם בכתב העת Nature‏

 מערכת הניסוי: הכדור הזעיר שבקצה המוט מסתובב במהירות בקרבת מקור האור – הסיב האופקי שנראה ברקע. אור המגיע מצד ימין של הסיב מועבר, בעוד האור המגיע משמאל נחסם. למטה: המנוע המסובב את הכדור.

חוקרים בטכניון בנו מבודד אופטי ראשון מסוגו, המבוסס על הדהוד של גלי אור בכדור זכוכית המסתובב במהירות. זהו ההתקן הפוטוני הראשון שבו אור המתקדם בכיוונים מנוגדים נע במהירויות שונות. הפיתוח פורסם בכתב העת היוקרתי Nature. את המחקר הוביל פרופ' טל כרמון מהפקולטה להנדסת מכונות וממכון ראסל ברי למחקר בננוטכנולוגיה בטכניון. לדבריו "פיתחנו כאן מבודד פוטוני יעיל מאוד המצליח לבודד 99.6% מהאור. המשמעות היא שאם נשלח 1,000 חלקיקי אור, ההתקן יבודד כהלכה 996 פוטונים ויפספס רק 4. יעילות בידוד כזו נדרשת בהתקני תקשורת אופטית קוונטית. המבודד שפיתחנו כאן ממלא כמה דרישות חיוניות נוספות: הוא פועל היטב גם כשהאור מגיע בו זמנית משני הכוונים, הוא תואם לסיבים אופטיים סטנדרטיים, הוא ניתן למזעור והוא אינו משנה את צבעו של האור."

שחייה במורד הנהר מהירה יותר משחייה במעלה הנהר. רכיבה על אופניים כשהרוח בגבנו מהירה יותר מרכיבה נגד הרוח. מתברר שגם האור משנה את מהירותו כתוצאה מ"רוח גבית" או מ"שחייה נגד הזרם", כלומר כתוצאה מתנועת התווך שבו הוא נע. מהירות האור מושפעת ממהירות התווך. כבר בבית הספר התיכון אנו לומדים שמהירות האור מושפעת מסוג התווך – החומר שבתוכו נע האור. מהירות האור בזכוכית, למשל, איטית ממהירותו באוויר. עוד לומדים בתיכון ששתי אלומות אור המתקדמות בכיוונים מנוגדים בזכוכית, או בכל חומר אחר, יתקדמו באותה מהירות. "בלימודים בטכניון למדתי גם שמהירות האור תלויה במהירות התווך שבו הוא נע," אומר פרופ' כרמון. "ממש כמו השחיין בנהר, מהירות האור נגד תנועת התווך איטית ממהירותו עם תנועת התווך."

על תופעה זו הצביע כבר ב-1849 המדען הצרפתי ארמנד פׅיזוֹ (Fizeau). הוא הראה שבדומה למהירות השחיין בנחל, מהירות האור במורד הזרם גבוהה ממהירות האור במעלה הזרם. הגילוי של פיזו השפיע מאוד על פיתוחה של תורת היחסות הפרטית על ידי אלברט איינשטיין. הגרר שמפעיל החומר הנע על האור, שנקרא גם גרר-פיזו, עשוי להוביל ליישומים משמעותיים באופטיקה ובמחשוב. זאת משום שהאטה והאצה של האור באמצעות תנועת התווך יכולות לייצר מבודד אופטי – התקן שבו האור הנכנס מצד אחד נבלע והאור הנכנס מצד שני עובר. למרות שמהירות האור בתווך היא התכונה הבסיסית ביותר שנובעת מתגובת הגומלין בין אור לחומר, עד כה לא נבנה התקן פוטוני שבו אלומות מנוגדות של אור מתקדמות במהירויות שונות.

כעת, לראשונה, הצליחו חוקרי הטכניון לבנות מבודד המבוסס על מהירויות אור שונות לאלומות המתקדמות בכוונים מנוגדים. מדובר בהתקן אופטי כדורי המסתובב במהירות גבוהה. לתוך ההתקן משוגרות אלומות אור משני כיוונים מנוגדים. האור שמגיע מימין מסתובב בהיקף הכדור עם כיוון סיבוב הכדור; האור שמגיע משמאל מסתובב נגד כיוון הסיבוב ולכן נע במהירות נמוכה יותר. אפשר לומר שהאור נגרר עם ההתקן.

ההתקן החדשני מהווה מבודד אופטי – הוא מעביר אור המגיע מצד שמאל ומכבה אור המגיע מצד ימין. לדברי פרופ' כרמון, "הבסיס הפיזיקלי של ההתקן, בנוסף לגרר המופעל על האור, הוא מהוד – מקום שגלי האור מהדהדים בו. האור המהדהד מסתובב בתוך הכדור אלפי פעמים עד שהוא נבלע. לעומת זאת, אור שאינו מהדהד חולף דרך ההתקן כמעט ללא הפרעה. במילים אחרות, האור הנע עם ההתקן מהדהד וכבה, והאור הנע כנגד ההתקן ממשיך הלאה ללא הפרעה."

ההתקן נבנה בבית המלאכה לניפוח זכוכית בטכניון ממוט זכוכית שקצהו הותך לכדור ברדיוס של מילימטר. מקור האור הוא סיב אופטי דקיק, בקוטר מאית מעובי שערה, הנמצא במרחק של ננומטרים ספורים מהכדור. הכדור, שהוא המהוד, מסתובב במהירות עצומה – שפת הכדור נעה במהירות של כ-300 קמ"ש – והאור המגיע מהסיב מסתובב בתוכו אלפי פעמים. אחד האתגרים ההנדסיים שניצבו בפני קבוצת המחקר היה שימור מרחק מזערי קבוע בין הסיב (מקור האור) למהוד הכדורי. "שמירה על מרחק מדויק היא אתגר מסובך גם אם ההתקן אינו נע, והיא אתגר הרבה יותר מסובך כשמדובר בכדור שמסתובב במהירות עצומה. לכן חיפשנו דרך שתכריח את הסיב לנוע יחד עם הכדור למרות העובדה שהסיב והכדור אינם מחוברים. בסופו של דבר מצאנו דרך לעשות זאת: הסיב מרחף על הרוח שיוצר סיבוב הכדור. כך, אם ההתקן רועד – ובגלל הסיבוב המהיר הוא רועד בהכרח – הסיב ירעד יחד עם הכדור המסתובב והמרחק ביניהם יישמר."

לדברי פרופ' כרמון, "אנחנו מקווים שסללנו כאן דרך לסוג חדש של התקנים אופטו-מכניים המבוססים על כוחות אופייניים למרחקים ננומטרים. הכוחות הפועלים במרחקים אלה הם כוחות קזימיר וכוחות ואן דר ואלס – כוחות חזקים מאוד, שמקורם באפקטים קוונטים, שעד כה כמעט שלא נעשה בהם שימוש בהתקנים מכניים בכלל ובמהודים בפרט. לאחרונה הדגמנו לראשונה סוג חדש של לייזר שבו גלי מים גורמים לפליטת האור; עוד הדגמנו, בפעם הראשונה, מיקרו לייזר שבו גל אקוסטי גורם לפליטת האור. יתכן בעתיד נוכל ליצור במהודים החדשים לייזרים המבוססים על כוחות קזימיר וכוחות ואן דר ואלס."

את המחקר הוביל פרופ' כרמון עם קבוצת המחקר שלו ועם שותפיהם בקולג' לאופטיקה ופוטוניקה (CREOL). את הניסוי ערכו רפי דהן, שהיה אז סטודנט לתואר שני, והדוקטורנט שי מעייני. ד"ר מעייני נמצא כיום בפוסט-דוקטורט ב-MIT, שם הוא מפתח סיבים אופטיים חדשניים בהנחייתו של בוגר הטכניון פרופ' יואל פינק. ד"ר מעייני בחר בתחום מחקר זה, שהוגדר כצורך אסטרטגי של ישראל, מתוך רצון לחזור לישראל כחבר סגל בתום הפוסט-דוקטורט. פרופ' כרמון מדגיש כי חמשת המחברים הראשונים של המאמר הם אנשי הפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, בכללם יורי קליגרמן ואדוארד מוזס, שביצעו את החישובים.

במחקר תמכו מרכז המצוינות I-CORE, "מעגל האור" ומשרד המדע והטכנולוגיה.

למאמר המלא ב- Nature

{loadposition content-related}
הטכניון

הטכניון

נוספים מאמרים

אילוסטרציה: depositphotos.com
מחקרי שוק

שוק היוניקורנים 2025: הבכורה בידי בינה מלאכותית וטכנולוגיה לארגונים

AI PC- המחשב האישי שמלמד שחמט. איור: אינטל
בינה מלאכותית (AI/ML)

ה-AI למד לדבר שחמט

השקעות

עסקת אינטל טראמפ – האם מדובר בהימור אסטרטגי או בצעד נואש

מלחמת הסחר בין ארה
‫שבבים‬

מי ששולט בשבבים – שולט בעולם: המלחמה הקרה על הסיליקון

הפוסט הבא
OREN AZAR

הסטארט אפ הישראלי אלקטריאון, חתם על תחילת שיתוף פעולה עם מעבדות החדשנות של קבוצת רנו -ניסן -מיצובישי

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות…
  • יונדאי מוביס וחברות שבבים קוריאניות מקימות שרשרת ערך…
  • וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT…
  • Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת…
  • נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה…

מאמרים פופולאריים

  • הקאמבק הגדול של השיחה הטלפונית
  • עסקת אינטל טראמפ – האם מדובר בהימור אסטרטגי או בצעד נואש
  • מי ששולט בשבבים – שולט בעולם: המלחמה הקרה על הסיליקון
  • הקפאת זמן קוונטית: לייזרים מקבעים מצבים קוונטיים פי…
  • קרן לייזר אחת מגנה על אטומים מפני אובדן מידע

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס