Phototransducers with quantum materials for power + communications over optical fiber systems (PowerCom)

具有量子材料的光电传感器,用于通过光纤系统进行电力通信 (PowerCom)

基本信息

  • 批准号:
    494090-2016
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Strategic Projects - Group
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2018-01-01 至 2019-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The next industrial revolution will arise out of the Internet of Things: vast numbers of devices will exchange copious data at high rates, becoming one of the world's largest hardware technology markets. ****Systems interconnected by copper are limited in data rate and can be degraded by electromagnetic interference. Transferring data onto optical fibre protects against such interference and raises the data rate ceiling, but adds cost of fibre to the copper hardware base. If both data and power can be transferred to optical fibre, systems are simplified, data rate ceilings are raised, costs are reduced, and interference is eliminated.****Optical power links can in principle be achieved using photonic devices based on the extraordinarily rich III-V compound semiconductor materials family, with natural direct bandgap and crystalline quality. Optical power can be generated with III-V laser or LED devices, then carried on multi-mode or single-mode optical fibre, and converted back to electrical power using another III-V device. Key to success is achieving high conversion efficiencies, which theory has shown can approach 100%. ****The ensemble of device and design expertise capable of this architecture has been established in SUNLAB at uOttawa, and at uWaterloo. Present industrial state-of-the-art devices have been demonstrated by our Canadian partner, Azastra Opto, achieving ~70% efficient power receivers. This project will extend this technology to create a new class of devices, previously unavailable, with very high efficiencies capable of supporting commercially viable optical power/data links. The work will be done in two stages: the first stage will demonstrate techniques for improved efficiencies at the present wavelengths; the second stage will add nanostructures (quantum dots) and materials selections at new wavelengths, essential to success.********
下一个工业革命将来自物联网:大量设备将以高速公路交换大量数据,成为世界上最大的硬件技术市场之一。 ****由铜相互联系的系统的数据速率受到限制,可以通过电磁干扰来降解。 将数据传输到光纤上可以防止这种干扰并提高数据速率上限,但将纤维成本增加到铜硬件基础上。 如果可以将数据和功率传输到光纤上,则可以简化系统,提高数据速率上限,降低成本并消除干扰。****原则上,可以使用基于异常丰富的IIII IIII IIII IIII IIII IIII-V复合半导体材料家族的光子设备来实现光电链接,并具有自然直接型带和晶体质量。 可以使用III-V激光器或LED设备生成光功率,然后在多模式或单模光纤上携带,然后使用另一台III-V设备转换回电力。 成功的关键是实现高转化效率,理论表明,这可以接近100%。 ****在Uottawa和Uwaterloo的Sunlab建立了设备和设计专业知识的合奏。 我们的加拿大合作伙伴Azastra Opto已经证明了目前的最先进的设备,可实现约70%的效率接收器。 该项目将扩展该技术,以创建一种新的设备,该设备以前不可用,其效率很高,能够支持商业上可行的光电/数据链接。 这项工作将分为两个阶段:第一阶段将展示在当前波长下提高效率的技术;第二阶段将在新的波长处添加纳米结构(量子点)和材料选择,对于成功。********

项目成果

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Hinzer, Karin其他文献

The Effects of Absorption and Recombination on Quantum Dot Multijunction Solar Cell Efficiency
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Erol-Kantarci, Melike
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  • 通讯作者:
    Hinzer, Karin

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Photovoltaics for Emerging Energy Systems
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