Разработка нового оптического диода обещает раскупорить одно из узких мест в области оптических вычислений

18.04.2013 Hi-tech

В вычислительной области применение фотонов света, как носителей информации, оставляет на большом растоянии сзади применение электронов по скорости исполнения вычислений. Это указывает, что оптические процессоры будут намного стремительнее собственных электронных аналогов. Но что бы создавать оптические процессоры требуется разработка оптических аналогов базисных диодов и – электронных устройств транзисторов.

Оптические диоды уже существуют, но для их работы требуется наличие некоего внешнего действия, что делает их совсем негодными для применения в чипах оптических процессоров. Сейчас же несколько исследователей из университета Пурду создала «пассивный оптический диод», каковые для работы не требует никаких внешних действий и есть такими маленьким, что на кристаллах чипов возможно размещать миллионы таких устройств. Это, со своей стороны, может привести к реализации более суперкомпьютеров и быстрых микропроцессоров на их базе.Разработка нового оптического диода обещает раскупорить одно из узких мест в области оптических вычислений

Оптическая передача данных по оптоволоконным линиям уже употребляется фактически везде. Но оптические сигналы, идущие по кабелям, должны быть преобразованы в электрические и напротив для того, что бы их имели возможность применять компьютеры либо другие электронные устройства.

Такое преобразование и есть «узким бутылочным горлышком», которое требует применения достаточно дорогого оборудования, значительно замедляет скорость передачи информации и сокращает безопасность передачи данных. Оборудование, разрешающее обработать передаваемую данные без необходимости преобразовывать ее в вид электрических сигналов, может стать ответом упомянутой выше неприятности.

Электронные диоды, являющиеся фундаментальным блоком некоторых логических схем, пропускают электрический ток, электроны, лишь в одном направлении, в обратном направлении диод фактически не пропускает электронов. Пассивный оптический диод делает то же самое, что и электронный, но с фотонами света вместо электронов.

Новый диод складывается из двух колец, изготовленных из кремния. Диаметр этих колец образовывает всего 10 микрон. Инфракрасный свет, передаваемый из оптоволокна, попадает в микроскопический волновод этого диода.

После этого фотоны последовательно проходят через оба кремниевых кольца, каковые и обуславливают нелинейную чёрта этого оптического диода. В зависимости от того, в какое из колец свет попадает первоначально, он может свободно пройти к второму волноводу или полностью рассеяться вторым кольцом. Именно это совершает вероятной лишь одностороннюю передачу света оптическим диодом.

Резонансная частота кремниевых колец возможно поменяна посредством микронагревателя, что изменяет температуру материала колец. Это возможно использовано для выделения из всего спектра передаваемого света лишь света, имеющего определенную длину волны.

За счет того, что оптические диоды всецело складываются из кремния, разработка их производства всецело совместима с современной разработкой изготовления полупроводников CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), что разрешит встраивать схемы и оптические элементы прямо на чипы компьютерных микросхем и микропроцессоров. Такое применение оптической обработки сигналов разрешит реализовать более стремительную и обработку и безопасную передачу данных, что разрешит более действенно связывать между собой вычислительные ядра одного процессора и фактически процессоры между собой.

Пассивные оптические диоды, созданные в университете Пурду, фактически уже готовы к внедрению в чипы коммерческих микросхем и микропроцессоров. А их принципы и описание их функционирования были изданы в последнем выпуске издания Science.

Случайные записи:

STAR FOG


Похожие статьи, которые вам понравятся: