在微芯片上打印时,扭曲光线的微小齿轮使巨大的带宽能够

01-02-2019 |  |  By 罗布卡台

当250,000的微芯片上打印250,000时,扭转光的微小齿轮将使光学计算具有巨大的带宽。

需要在微芯片上的激光来实现光学计算及其高带宽数据传输速率,以便更快地计算。硅的发光效率不足以使其发光。但是锗可以设计以有效地发光,并且与硅和用于制造微芯片的光刻过程兼容。扭曲像拔塞螺钉一样的发光光的波长可以使其代表值或符号。虽然激光可以以各种数量的光子的形式发送或通过在光的两个偏振状态之间切换的形式发送数据,但是现在的每个波长的每个扭曲表示一位;曲折的数量可能很多。

“现在,我可以使用蓝色,其中一个扭曲或蓝色,两个或三个曲折,这是另一个多路复用的维度,”南安普顿大学电子与计算机科学学院的研究员Abdelrahman Al-Attili说。 “三个信号的相同光纤现在可以发送我的九个或十二个或倍数。”

通过使锗齿轮,具有小于微米的半径小于微米的微小结构来实现光的扭曲或变化。 Al-Attili和他的研究人员闪耀着绿色激光到微齿轮上,它们发出了扭曲的光束,每个齿轮的尺寸都设计用于。

标题:此图像表示可以给予每个微档的不同曲折。信用: 南安普敦大学


使用计算机的模拟改进了齿轮设计,以了解光在齿轮中的光线在小于纳秒的情况下。然后,研究人员将使用模拟结果与模​​拟结果进行比较,以确定是否已经实现了正确的扭曲。基本上,齿轮产生其自身的光子,然后围绕齿轮的边缘循环,在小于纳秒之后形成扭曲的光,然后通过自己的齿垂直地远离齿轮反射。

为了使锗发出光束,它通过拉伸它在应变之下。为了帮助锗产生这种相干光束,还需要保护免受热量的影响。掺杂,添加化学物质以改善电导率也是研究人员可以调查的另一种选择。

Al-Attili和他的研究人员的下一步是当它从电源接收电子电路时,将锗发出激光。这将使光学计算能够被引入移动电话和其他计算设备应用程序,每个微芯片上的250,000档或更多。 Al-Attili补充说,对于光学通信,微型齿轮技术已经准备好用于商业化,因为它们将由激光照射为此目的;就像实验室实验一样。

标题:博士生Abdelrahman Al-Attili在锗激光器上工作,可以在微芯片上实现光学计算。信用: 南安普敦大学


该研究得到了英国的工程和物理科学研究委员会的支持,并与东京大学和东京工业大学的日立合作进行了合作。


通过Rob Coppinger.

罗布卡台是一家自由职业者科学和工程记者。最初是一家汽车行业生产工程师,他跳进了新闻,并向融合电力到量子计算和军事无人机的各种技术。他住在法国。

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