Doorbraak in optronica ??

Anoniem

Op 16 april 2020 13:01:08 schreef kris van damme:
stroom moet door een draad, en hoe kort ook, die heeft induktiviteit en capaciteit. Dat geeft een LC kring met vertragende eigenschappen, die bij hoge snelheden dominant worden tov de lichtsnelheid. tevens kost het opladen van de capaciteit je energie.

Yeah, right.
De lichtsnelheid is per definitie √1/ε0 µ0
Dit geldt voor vacuum.
Voor de voortplanting van elektrische signalen moet je natuurlijk rekening houden met de elektrische en magnetische constanten van dat materiaal.
Een elektrisch signaal plant zich in een geleider voort met ongeveer 2/3 van de lichtsnelheid in vacuum en niet vele malen minder zoals Lambiek vooropstelt.

benleentje

Golden Member

Op 16 april 2020 11:50:50 schreef evelo:
Klinkt goed.

Maar hoe maak je dan van een miniscuul laserlichtje een transistor?

Er zijn wereldwijd vele bedrijven en onderzoekers bezig met optonics. Ze kunnen al best veel dingen maar uiteindelijk moet dit samengesteld worden op 1 werkende module. Het meest voor de hand liggend is om gebruik te maken van de huidige silicium technologie voor massa productie. Een van de problemen daarbij is de lichtbron en dat is nu weer een stap dichterbij.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.
Lambiek

Special Member

Op 16 april 2020 17:31:44 schreef grotedikken:
Een elektrisch signaal plant zich in een geleider voort met ongeveer 2/3 van de lichtsnelheid in vacuum en niet vele malen minder zoals Lambiek vooropstelt.

Oké, ik dacht dat het sneller zou zijn. Maar je zal wel gelijk hebben. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Tidak Ada

Golden Member

Op 16 april 2020 17:31:44 schreef grotedikken:
[...]
Een elektrisch signaal plant zich in een geleider voort met ongeveer 2/3 van de lichtsnelheid in vacuum en niet vele malen minder zoals Lambiek vooropstelt.

Dat geldt dan alleen in een ideale geleider. In de praktijk is die geleider echter een RCL-netwerk en spelen nog een aantal andere fysische fenomenen een rol een elektron plant zich van elektronenschil tot elektronenschil voort, of liever gezegd er speelt zich een elektronen-estafette af.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †

Ik weet niet wat jij onder een ideale geleider verstaat maar een normale RG58 coax heeft een VOP (velocity of propagation) van 63 en een RG59 van 80.

Dit wordt bv gebruikt bij bepalen van plaats van fout in een kabel en lengte van kabel op een haspel.

edit:@ hieronder inderdaad percentage lichtsnelheid.

Gr.F_S

En die 63 / 80 dat is "percentage lichtsnelheid"?

Ik heb vele decennia terug op m'n studentenkamertje de propatatie van elektrische signalen door een kabeltje te meten. Gewoon met m'n 20MHz scoopje. Dat lukte aardig en... Mijn conclusie was toen dat het ongeveer 1/3e van de lichtsnelheid was. Het lijkt er op dat ik er een factor twee naast zat want later vond ik professionelere metingen die richting het dubbele aangaven.

Het hele artikel is complete onzin. Een onderzoeker heeft "iets leuks" gevonden. 99% kans dat we daar uiteidelijk helemaal niets aan hebben. Ik had WEKEN geleden iets horen rommelen over licht emissie uit silicium. Als je dan met bestaande technieken ineens leds kan maken o.i.d. dan is dat grappig nieuws. Maar zoals de productie technologie hier beschreven wordt heeft dit niets met de bestaande chip-fabrikage te maken. En... toevallig zitten er silicium atomen in, maar dat maakt het nog niet "goedkoop".

Maar goed. Leuk uitvindingkje, en om dan de komende decennia daaraan te mogen onderzoeken en spelen... moet je beweren dat het een revolutie in de elektronica teweeg kan brengen.

Je kan leuke verhalen ophangen dat stroom door een draadje verliezen heeft, en dat licht dat veel minder heeft. Geinig. Maar dat kan je gebruiken om signalen als licht door een glasvezel kilometers te transporteren. Maar binnen een chip heeft conversie-naar-licht een rendement van minder dan 50%, en je zal terug moeten om er weer wat mee te kunnen doen. Als je daar 20% haalt mag je blij zijn. Fijn dat er maar 1% verlies was toen het signaal "licht" was.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Tidak Ada

Golden Member

Als ik het goed zie, slaat jouw ‘ rendement’ op de overdracht van energie en niet op de overdrachtssneheid. In het geval van energie, heb je volkomen gelijk, maar geldt dat ook op de voortplantingssnelheid?

@F_S:
Die ‘ideale geleider’ is inderdaad hypothetisch en geldt dus alleen in de theoretische natuurkunde.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †

Op 16 april 2020 18:52:38 schreef rew:
Ik heb vele decennia terug op m'n studentenkamertje de propatatie van elektrische signalen door een kabeltje te meten. Gewoon met m'n 20MHz scoopje. Dat lukte aardig en... Mijn conclusie was toen dat het ongeveer 1/3e van de lichtsnelheid was.

Waarschijnlijk ben je vergeten dat die puls in de kabel op het eind weer terug moet.

Ha KlaasZ,

Daarom vroeg ik er naar wat je bedoelde :D want er is een groot verschil tussen de elektriciteit en het veld wat een elektron vertegenwoordigt !!!
Jou vraag of er geen vertraging zit met het bellen naar America geloof me die vertraging is minuten door een kabeltje :o
Dat jij dat niet merkt komt omdat de vertraging zowel heen (jij spreekt) maar ook terug (jij luistert) aanwezig is _/-\o_

Zoals @grotedikken aangeeft is de vertraging afhankelijk van de elektrische weerstand en de magnetische weerstand.
Maar dan weer niet 2/3 van de lichtsnelheid althans misschien in zijn type kabel maar dat hoeft helemaal niet in mijn type kabel die waarde te zijn.
Dit geldt overal ook in de ruimte Einstein heeft hier zijn theorie op gebaseerd met de aanname dat de vrije ruimte de absolute snelheid bepaald.
Dus als jij nog een stofje of techniek tegen komt met een εo en/of een µo beter als die van het vacuüm dan heb je minder vertraging en ga je transport sneller als de huidig lichtsnelheid :o

Ik heb een paar kabels berekend maar ook glasvezel in %/C C is de lichtsnelheid in het vacuüm:

Een dikke coax kabel in de kabel TV 93%
Een dunne voor thuis 66%
Een ethernet kabel UTP 59%
Een strip lijn op FR4 47%
Een glasvezel 67%
Een vacuümkamer 100%

De snelheid waarmee een foton door een glasvezel raast is 204.000 m/µs en is te vergelijken met de snelheid door een RG58.
Een kabel in de telecom/kabel TV is vele malen gunstiger qua transport snelheid.

@rew,

Leuk zo'n experiment dat (doe) deed ik nog regelmatig met licht.
In jou experiment als je twee keer zo hoog uitkwam denk ik dat je de round trip time niet heb gerekend ;)
Het gaat er niet om in dit experiment dat er licht ontstaat (dat doet een LED ook)maar om het de transport zoals ik heb laten zien is het licht transporteren via een glasvezel geen optie dus je moet proberen om via het kristalrooster energie te transporteren anders dan een elektrische stroom want dat duurt veel te lang.
Meet maar eens de vertraging van een diode of transistor.
Het gaat er tevens om dat je componenten ontwikkeld die op licht werken zodat de interne processen snel kunnen blijven.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Tidak Ada

Golden Member

Defecte link in de openingspost aangepast.

Groet,

T,A,

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †

Snelheid in koper is lager dan de lichtsnelheid. Maar nog steeds wel een 95% daarvan. Transmissielijnen maken het wat trager maar nog altijd wel een 80% tot 90% van de lichtsnelheid.

Op 16 april 2020 21:03:31 schreef electron920:
Jou vraag of er geen vertraging zit met het bellen naar America geloof me die vertraging is minuten door een kabeltje :o

Dat geloof je toch zelf niet? Dat zou betekenen dat als ik iets zeg, dat ik minuten moet wachten voordat mijn gesprekspartner in Amerika daarop reageert. Het is al een tijdje geleden dat ik met iemand in Amerika heb gebeld. Maar van zo veel vertraging heb ik niks gemerkt. Als ik een vraag stelde kreeg ik meteen antwoord. Misschien met een vertraging van een seconde, maar langer zal het niet geweest zijn.

Ha Hoeben,

Ik begrijp je tekst niet helemaal :? maar de transport snelheid in een UTP is 59% dat is in mijn beleving echt minder dan 80%...90% 8)7
Maar ook je glasvezel vertraagd je transmissiesnelheid met een factor Vf = 1/n n is de refractive index.
Je kunt het beste een reken voorbeeld nemen ;)

@KlaasZ,

Ook wel eens van een satelliet gehoord ;)

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Tidak Ada

Golden Member

Hoeben, lichtsnelheid in koper is 0 (nul)

@klaasZ:
Geen minuten, maar wel seconden, zelfs met een satellietverbinding!!
Ik heb dat goed ervaren in de tijd dat ik in Indonesië zat: Je viel elkaar doorlopend in de rede, dood vermoeiend! Was overigens een dubbele sat-verbinding, eerst van eiland tot Java en dan Java-Nederland en misschien nog een extra hop

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †

Henk, wat heeft die satelliet er mee te maken? Het ging toch over een koperverbinding?
Satellieten veroorzaken inderdaad meer vertraging, maar geen minuten. Dat zou een gesprek met Amerika heel lastig maken.

eSe

Honourable Member

Ik dacht dat het artikel meer te maken had met temperatuur dan met snelheid. Als je kan zorgen voor een lagere temperatuur kan je ook sneller. En da's het mooie aan licht, het kost enkel energie aan het opwekken en daar gaat dan ook de meeste warmte zitten, het verplaatsen van licht kost weinig energie, dus weinig warmte, dus kleinere elementen (opto-transistors), dus meer op hetzefde chip oppervlak. Dacht ik, maar zoals gewoonlijk kan ik er weer flink naast zitten :-)

Ik heb ook even de link gevolgd naar het artikel in Nature, maar da's een samenvatting, de rest zit achter een betaal muur.

Groetjes,
eSe

CChheecckk yyoouurr dduupplleexx sswwiittcchh..

Op 16 april 2020 21:03:31 schreef electron920:
Dat jij dat niet merkt komt omdat de vertraging zowel heen (jij spreekt) maar ook terug (jij luistert) aanwezig is _/-\o_

Daat moet je merken. KlaasZ vraagt aan Donald Trump: "Hoeveel is één en één? Na een minuut geeft Donald antwoord. Pas na twee minuten hoort KlaasZ het antwoord "twee". Vertraging heen wordt niet gecompenseerd door vertraging terug. Transatlantische kabels waren echt wel sneller dan 8000km/minuut.

Op 16 april 2020 22:48:41 schreef eSe:
Ik heb ook even de link gevolgd naar het artikel in Nature, maar da's een samenvatting, de rest zit achter een betaal muur.

Ze hebben alleen maar een nieuw ledje uitgevonden.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op donderdag 16 april 2020 22:55:53 (20%)

Ha KlaasZ,

Die opmerking maak ik omdat via een satelliet je transmissiemedium semi vacuüm is en dus het snelste op onze aarde is.
Mijn opmerking "in minuten" is om de nadruk op de vertraging te leggen iets te overdreven.
Je moet even rekenen of samen doen maar ik weet zo geen lengte van een koper kabel en ik denk dat het meeste vervangen is door glasvezel! maar dat maakt niet uit.
Zoals ik al aangaf is de transmissie snelheid afhankelijk van de eigenschappen van het transmissiemedium dit geldt overal.

Dit geldt ook voor de zogenaamde lichtsnelheid waarom zogenaamd wel we gaan er van uit dat er geen stofje op onze aarde te vinden is met betere eigenschappen.
Met andere woorden alles wat wij in de transmissie weg aanbrengen vertraagd het signaal.
Dit rechtvaardigt de veronderstelling dat een elektromagnetisch veld in de hoedanigheid van een foton de maximale snelheid in het vacuüm de limit is hierbij moeten we wel opmerken dat dit met onze kennis is.

Ik zal morgen even kijken of ik een lengte kabel kan vinden ik kan nog wel een praktijk voorbeeld geven van uit het werk vroeger.
In het eerste kabelnet (1972) werd Nederland 1 Lopik kanaal 4 direct doorgegeven en in de eerste wijken dicht bij de ontvangstinrichting gaf dit geen probleem de looptijd is klein.
Maar naarmate de afstand van de ontvangstinrichting groter werd trad door instraling van het signaal uit de lucht dubbelbeeld op.
Om deze reden brachten we het signaal van K4 op een ander kanaal K11 bijvoorbeeld.

PS;

Ha ohm pi,

Even voor de duidelijkheid het gaat er over dat de vertraging ten opzichte van een referentie kader geldt.... in het voorbeeld de lichtsnelheid in het vacuüm.
Dit is heel iets anders dan wat je ervaart als je je in het zelfde ruimte/tijd coördinatie stelsel bevind.
Dit is wat ik bedoelde naar @KlaasZ je spreekt en luistert in het zelfde domein de vertraging is niet tenopzichte van elkaar maar alleen zichtbaar bij een Lorenz transformatie.

Groet,
Henk.

[Bericht gewijzigd door electron920 op donderdag 16 april 2020 23:38:38 (13%)

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Anoniem

Een beetje raar om een koperkabel te vergelijken met satelliet. idd, het signaal gaat 25% sneller via de satelliet omdat de lichtsnelheid in lucht en vacuum hoger is.
Maar een koper of glasvezelkabel van 10.000km zou 1/4 van de aardomtrek
overbruggen. Om dit via satelliet te doen moet je weten dat de geostationaire satellieten op 36500km hoogte boven de evenaar hangen.
Dus van hieruit zal de uplink wel zo'n 50.000km zijn, tel daar een gelijkaardige downlink bij en je ligt aan 100.000km.
Dat geeft een delay van 1/3 seconde.
Het satellietsignaal mag dan wel 25% sneller gaan, de te overbruggen afstand is liefst 10x zo hoog in dit voorbeeld.
satelliet geeft dus een pak meer vertraging dan kabel.

Bij kabels speelt nog iets anders mee. Op geregelde afstanden is versterking nodig en om data te kunnen aftappen en bijsteken wordt het signaal zelfs gedemoduleerdtot op basisbandsignaal en terug gemoduleerd . Dat geeft ook vertraging.

Bij glasvezel bestaan echter zgn ad-dropmultiplexers die pakketten kunnen uithalen en toevoegen zonder demodulatie en EDFA in line versterkers die het optisch signaal kunnen synchroon versterken terwijl,het passeert . Dit geeft geen bijkomende vertraging.

Op 16 april 2020 21:48:07 schreef electron920:
Ik begrijp je tekst niet helemaal :? maar de transport snelheid in een UTP is 59% dat is in mijn beleving echt minder dan 80%...90% 8)7

Zie https://en.wikipedia.org/wiki/Velocity_factor onder Transmission line. De simpele 300 Ohm die we vroeger hadden in het zwart-wit tijdperk met buizen moet best snel zijn geweest. Alhoewel het nut daarvan beperkt was.

Ha Hoeben,

Ja dat klopt wel hoe meer lucht in een kabel in jou voorbeeld er omheen hoe minder de vertraging een vol-PE denk aan C12 heeft een Vp van 66% maar een bamboe heeft 97% dat scheelt een slok op een borrel ;)
Maar voor @KlaasZ zelfs met een Vp van 50% is de snelheid altijd nog 300.000.000 m/s = 100 % dus 150.000.000 m/s = 50 % ondanks de vertraging van 50 % ten opzichte van de fotonen snelheid door het vacuüm is 150.000 km/s de snelste manier op aarde om informatie over te brengen.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 17 april 2020 11:08:38 schreef electron920:
….is 150 km/s de snelste manier op aarde om informatie over te brengen.

Volgens mij bedoel je 150.000km/s

eSe

Honourable Member

Als we dan toch bezig zijn met snelheid van signalen en het waarom.Volgend artikel gevonden op't Net. Simpele uitleg.

propagationtime.pdf

Groetjes,
eSe

CChheecckk yyoouurr dduupplleexx sswwiittcchh..

Ha KlaasZ,

Fout hersteld dank hiervoor ik denk dat je zelf dan wel een afstand kan bedenken via een kabeltje ;)
En terecht wat @grotedikken aangeef de vertraging door de elektronica is vele malen groter.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.