Лазер для високошвидкісної передачі даних

Лазер для високошвидкісної передачі даних
Оценить

Інженери-електрики, університету штату The University of Texas в Арлінгтоні і університету University of Wisconsin-Madison, розробили новий лазер для вбудованих оптичних з’єднань, який збільшить швидкість і енергетичну ефективність комп’ютера. Свої висновки вони опублікувала в журналі Nature Photonics.Заввишки всього 2 мкм, менше товщини людської волосини, поверхнево-випромінюючий лазер буде дешевше і простіше у виробництві для інтеграції високошвидкісної передачі даних по оптичних з’єднань в мікропроцесор комп’ютера.

Традиційно, лазер c торцевим випромінюванням вважається кращим для вбудованої оптичної лінії зв’язку. Але, тому що в таких лазерах важко сформувати відбивачі через велику площі кристала в лазері, то вченим доводиться шукати все нові шляхи для створення монолітного інтегрування відбивачів в кремнієвому кристалі.

Поверхнево-випромінюючий лазер забезпечує високошвидкісну оптичну лінію зв’язку в оперативній пам’яті комп’ютера, його висота може становити від 20 до 30 мкм.
Але його розташування на кремнії, абсолютно неприйнятно. До того ж ще однією проблемою стала, інтеграція світла в кремнієві кристали, адже кремній як випромінювач світла зовсім не ефективний.

І останні роки професора Чжоу і Ма працювали над тим, щоб зменшити вбудований лазер. Як рішення, вчені пропонують замінити шари, оскільки шари відбивачів необхідні в розподіленому бреггівського відбивачі в конструкції лазера з двома високо відбивають відбивачами фотонних кристалів. Вони складаються з напівпровідникових з’єднань квантової ями, де кожен відбивач фіксується на кремнієвій наномембране, дуже тонкому шарі кремнію.

Чжоу каже, що інтеграція складних напівпровідників квантових ям з кремнієм є дуже перспективним підходом. Один шар фотонного кристала дорівнює приблизно 15 — 30 верствам діелектричних відбивачів в звичайних лазерах. В результаті ми можемо виготовити лазер для передачі даних, висотою 2-мікрона.

Оптичні канали передачі даних вже існує в великих масштабах мережі передачі даних, наприклад Інтернет, він працює за рахунок волоконно-оптичного зв’язку з країнами, містами і будинками. Але в даний час, ці дані передаються по досить повільним з’єднанням і проводів, і переходять від регіонального центру в ваш дім, комп’ютер, і, в кінцевому рахунку, оперативну пам’ять мікропроцесора. «В майбутньому, кожен такий крок буде оптичним», каже Ма.

Вони сподіватися запустити процес виробництва вбудованого фотонно-кристалічного лазера, який з часом стане частиною нового покоління високошвидкісних процесорів комп’ютера.

Ма стверджує, що такий лазер зробить передачу даних більш доступною ». А співіснування фотоніки та електроніки на рівні кристала забезпечить багатофункціональні енергозберігаючі мікросхеми в комп’ютерних, комунікаційних, сенсорних та інших технологіях.

При написанні статті використано матеріали: news.wisc.edu

Рекомендуємо

Новини автора: Dimokk