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オンラインで調査したところ、Fhys.org の Web サイトでこの記事を見つけました。元の記事は、ノルウェー科学技術大学によって配信されました。
光ファイバーの研究により、より優れた医療機器、環境監視の改善、より多くのメディア チャネル、そしておそらくより優れた太陽電池パネルが実現する可能性があります。
「光ファイバーは、伝送中に大きな損失なく信号を送信するのに非常に優れています」と、NTNU物理学部のウルスラ・ギブソン教授は述べています。
しかし、「ガラス繊維は波長3ミクロン程度までは良好です。それ以上になると、あまり良くありません」と彼女は言う。
そして、それが時に問題を引き起こすことがあります。通信業界では、ガラスを通過する際にエネルギー損失が最も少ない近赤外線の波長帯が利用されています。
しかし、さらに長い波長を利用できれば、医療診断の精度向上や、空気中のガス粒子のより正確な環境モニタリングといったメリットが期待できます。また、現在、自由空間伝送が一般的に行われている波長帯をめぐる競争が熾烈であるため、波長が長ければメディアチャンネルのためのスペースも増える可能性があります。
光ファイバーは純粋なガラスで作られているわけではなく、信号を伝送するために他の材料が少し含まれたコアが必要です。
これを実現するのは明らかに非常に複雑であり、その方法は過去50年間で徐々に完成されてきました。NTNUでは、様々な研究グループが、現在のシリカファイバーに使用されている少量の酸化ゲルマニウムの代わりに、シリコン（Si）とアンチモン化ガリウム（GaSb）からなる半導体コアを用いた光ファイバーの実験を行っています。研究者による最新の研究成果の一部は、Nature Communications誌に掲載されました。
博士課程のソン・スンハン氏が、この権威ある学術誌に掲載された論文の筆頭著者です。「この論文では、赤外線を放射できるガリウムアンチモンをコアの一部に用いた光ファイバーの製造方法について説明しています。その後、この光ファイバーをレーザー処理してアンチモンを濃縮します」とギブソン氏は述べています。
このプロセスは室温で行われます。レーザー加工はコアの特性に影響を与えます。
シリコンは、太陽光パネルで最も一般的に使用されている材料としてよく知られています。酸素と並んで、シリコンはガラスやグラスファイバーケーブルでも最も一般的な材料です。
ガリウムアンチモンはそれほど一般的ではありませんが、他の光学機器でも同じ組成のものが使用されています。ただし、用途は異なります。
この新しい方法では、ガリウムアンチモンが最初にシリコン全体に分散されます。これは他の結晶成長方法よりもシンプルで安価であり、この技術は多くの用途に可能性を秘めています。
「私たちの研究成果は、何よりもまず、光ファイバー伝送のために電磁波スペクトルのより大きな部分を開放するための一歩です」とギブソン氏は言う。
ガラス繊維中の半導体材料の基本的な特性を理解することで、ガリウムなどの希少資源をより効率的に利用できるようになります。
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