`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Компьютерные чипы: беспорядок управляет светом на наноуровне

+11
голос

Прорыв команды исследователей из Калифорнийского университета, Колумбийского университета и других учреждений может привести к более точной передаче информации в компьютерных чипах, а также к новым типам оптических материалов для излучения света и лазеров.

Исследователи смогли управлять светом на длине около 500 нм – меньше, чем собственная длина волны светового сигнала – с помощью случайной структуры кристаллических решеток, чтобы противодействовать дифракции света. Это открытие может начать новый этап в лазерной коллимации - методах сохранения лазерного луча точным и узким.

Свет может быть использован для передачи информации в компьютерных чипах и оптических волокнах. Но когда возникает дифракция, передача данных не так чиста, или точна, как это могло бы быть.

Следовательно, технология, которая предотвращает дифракцию и более точно управляет светом, используемом для передачи данных, может привести к достижениям в оптической связи, которые позволили бы оптическую обработку сигнала, чтобы преодолеть физические ограничения современной электроники, и позволили бы инженерам создать более совершенные оптические волокна для использования в биомедицине.

Для управления светом на наноуровне ученые использовали оптическую кристаллическую суперрешетку – решетчатую структуру, изготовленную из кристаллов, которая позволяет свету проходить через нее. Решетка была беспорядочным паттерном, с тысячами наноразмерных семиугольных, квадратных и треугольных отверстий. Эти отверстия, каждое меньше, чем длина волны света, проходящего через структуру, служат в качестве направляющих для луча света.

Инженерам было известно, что паттерн с равномерно распределенными отверстиями может в какой-то степени управлять пространственной дифракцией. Но в новом исследовании ученые обнаружили, что структуры с более беспорядочным паттерном лучше всего захватывали и коллимировали пучок в узкий луч, и что структура работала в широкой части инфракрасного спектра.

Ведущим автором исследования был Pin-Chun Hsieh, докторант из Колумбийского университета.

Эффект беспорядка, известный как локализация Андерсона, был впервые предложен в 1958 году лауреатом Нобелевской премии Филиппом Андерсоном. Это физическое явление, которое объясняет проводимость электронов и волн в физике конденсированного состояния.

Новое исследование было первым, которое изучило поперечную локализацию Андерсона в среде фотонного кристалла масштаба чипа.

«Это исследование позволяет нам проверить теорию локализации Андерсона в масштабе чипа посредством конструирования случайной структуры, в отличие от периодической, - сказал проф. Чи Вэй Вон (Chee Wei Wong) из Калифорнийского университета. - То, что наблюдал Pin-Chun, открывает новый путь в управлении распространением света в масштабе длин волн».

Hsieh заявил, что выводы полностью алогичны, потому что можно было бы подумать, что беспорядок в структурах приведет к большему рассеянию света. «Этот эффект ясно показывает, что управляемый беспорядок может препятствоваь поперечному транспорту и реально уменьшить рассеяние света», - отметил он.

Численное моделирование проводилось при Университетском колледже Лондона, а изготовление образца осуществлялось в Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке и в National Cheng Kung University на Тайване.

Компьютерные чипы беспорядок управляет светом на наноуровне

Художественное изображение света, проходящего через фотонную кристаллическую суперрешетку, где отверстия были расположены случайным образом. Результатом явился более узкий пучок света

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT