Программа Сервисный Центр
0

Инженеры решить давнюю проблему в фотонных технологий микрочипов: результаты существенно помогут следующему поколению компьютерных чипов


Инженеры решить давнюю проблему в фотонных технологий микрочипов: результаты существенно помогут  следующему поколению компьютерных чипов
Теперь исследователи под руководством инженеров из Калифорнийского технологического института (Caltech) прокладывают путь для следующего поколения компьютерной технологии чипа: фотонных чипов. С интегральные схемы, которые используют свет вместо электричества, фотонных чипов позволит быстрее компьютеров и меньше потери данных при подключении к глобальной опто-волоконной сети.
"Мы хотим взять все на электронный чип и воспроизводить его на фотонных чипов", говорит Лян Фэн, докторской ученый в области электротехники и ведущий автор на бумаге, которая будет опубликована в августовском 5 выпусков журнала Наука . Фэн является частью нанофабрикации группы Калифорнийского технологического института во главе с Аксель Шерер, Бернар А. Нечес профессор электротехники, прикладной физики и физики, и содиректор Института нанонауки Кавли в Калифорнийском технологическом институте.
В этой работе исследователи описывают новый метод для изоляции световых сигналов на кремниевом чипе, решение давней проблемы в технике фотонных чипов.
Изолированных световой сигнал может путешествовать только в одном направлении. Если свет не были изолированы, сигналов, переданных и принятых между различными компонентами на фотонные схемы могут мешать друг другу, в результате чего чип, чтобы стать нестабильной. В электрической цепи, устройство под названием диод изолирует электрические сигналы, позволяя текущей поездки в одном направлении, но не других. Цель, таким образом, заключается в создании фотонных аналог диод, устройство, называемое оптическим изолятором. "Это то, что ученые проводили в течение 20 лет", говорит Фэн.
Как правило, луч света имеет ровно те же свойства, когда он движется вперед, как когда он отражается в обратном направлении. "Если вы видите меня, то я вижу тебя," говорит он. Для того, чтобы изолировать свет, его свойства надо как-то измениться, когда идет в противоположном направлении. Оптический изолятор может блокировать свет, который имеет эти измененные свойства, что позволяет световые сигналы путешествовать только в одном направлении между устройствами на чипе.
"Мы хотим построить что-нибудь, где можно увидеть меня, но я не вижу тебя", Фэн объясняет. "Это означает, что нет сигнала с вашей стороны для меня устройство на моей стороне изолирован;. Она не будет зависеть от моего окружения, так что функциональность мое устройство будет стабильным".
Для изоляции света, фэн и его коллеги разработали новый тип оптических волноводов, 0,8-микронной широкий кремния устройство, которое каналов света. Волновода позволяет свету идут в одном направлении, но изменяет режим свет, когда он движется в противоположном направлении.
Режим свете волны соответствует структуре электромагнитных силовых линий, которые составляют волны. В новом волновода исследователей, свет распространяется в симметричном режиме в одном направлении, но изменения в асимметричном режиме в другом. Поскольку различные светового режимов не могут взаимодействовать друг с другом, два луча света таким образом проходят друг через друга.
Раньше существовало два основных способа достижения этого рода оптический изоляции. Первый способ - разработана почти сто лет назад - это использование магнитного поля. Изменения магнитного поля поляризации света - ориентация электрического поля света линий - когда он проходит в обратном направлении, так что свет, идущий в одну сторону не может вмешиваться в свет, идущий в другую сторону. "Проблема в том, вы не можете положить большое магнитное поле рядом с компьютером," Фэн говорит. "Это не здорово".
Второй обычный метод требует так называемого нелинейно-оптических материалов, изменение частоты света, а не его поляризация. Этот метод был разработан около 50 лет назад, но это проблематично, потому что кремний, материал, который основу для интегральной схемы, является линейным материалом. Если компьютеры были использовать оптические изоляторы сделаны из нелинейных материалов, кремний придется заменить, что потребует реконструкции всех компьютерных технологий. Но со своим новым волноводов кремния, исследователи стали первыми, чтобы изолировать свет с линейной материала.
Хотя эта работа является только доказательством правильности принципа эксперимента, исследователи уже строят оптический изолятор, который может быть интегрирован на кремниевом чипе. Оптический изолятор необходимо для создания интегрированных, наноразмерные фотонные устройства и компоненты, которые позволят будущим интегрированных информационных систем на чипе. Ток, о состоянии современной фотонные чипы работают на 10 гигабит в секунду (Гбит) - в сотни раз скорость передачи данных в современных персональных компьютеров - с нового поколения ожидается, вскоре попал 40 Gbps. Но без встроенного оптического изоляторы, эти фишки намного проще, чем их электронные коллегами и пока не готова к рынку. Оптические изоляторы, как те, которые основаны на конструкциях исследователей, таким образом, иметь решающее значение для коммерчески жизнеспособного фотонных чипов.
В дополнение к Фэн и Шерер, других авторов по науке статье "невзаимных распространения света в кремниевой фотоники схемы", которые Jingqing Хуан, аспирант Калифорнийского технологического института; Морис Ayache из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Yeshaiahu Fainman, Cymer профессор передовые оптические технологии в Калифорнийском университете в Сан-Диего, а вы-Long Сюй Мин-Хуэй Лу, и Ян-Feng Chen из Нанкина Национальная лаборатория микроструктур в Китае. Это исследование было сделано в рамках Центра интегрированных сетей доступа (академик), один из центров Национального научного фонда инженерных изысканий. Fainman также заместитель директора Киан. Финансирование было предоставлено Национальным научным фондом, и Научно-исследовательского передовых оборонных проектов Агентства.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (15)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"