Лазер на чипе

лазер

Сегодня исследователи в электронном гиганте Intel и Калифорнийском университете, Санта-Барбаре (UCSB), объявили, что они создали электрически приведенные в действие лазеры на кремнии. Новые лазеры открывают дверь для интеграции оптических и электрических деталей вместе на компьютерных микросхемах, трансгрессия, которая могла существенно повысить вычислительные скорости и показатели передачи данных.Лазеры и оптоволоконные кабели использовались в течение многих лет для передачи данных по большим расстояниям, потому что свет путешествует на высоких скоростях с низкой потерей и низкой энергией. Производители компьютеров хотели бы использовать те преимущества для переправления данных между жареным картофелем также.

Но кремний является бедным лазерным материалом: когда запущенный с электронными нагрузками, это производит тепло вместо света. В прошлом году исследователи Intel сообщили о создании лазера относительно кремния. Но то устройство нужно было привести в действие при свете из лазерного источника вне чипа, делая его менее практичным для дешевых приложений чипа массового рынка.

Для создания их текущего кремниевого лазера бригада Intel во главе с экспертом по фотонике Марио Паниксиой объединила усилия с экспертом по оптике Джоном Бауэрсом и его коллегами в UCSB. Исследователи, начатые путем соединения кремниевого чипа из сборных элементов с отдельной вафлей, сделанной из превосходного светоизлучающего материала, назвали индиевый фосфид. Они приложили металлические электрические контакты к вершине индиевой вафли фосфида с помощью стандартных копирующих чип методов.

Когда они включили сок, электрические нагрузки мигрировали от металлических контактов до центра индиевого слоя фосфида, где они объединились для испускания фотонов света, некоторые из которых стимулировали выпуск дополнительных фотонов в той же длине волны. Это вызвало большое наращивание фотонов в одной частоте, признаке лазера. Часть этих испускаемых фотонов, у которых тогда отбирают через тонкий слой хранящийся на таможенных складах между этими двумя вафлями и завершенных в кремниевом слое. Тот более низкий слой содержал предварительно скопированные каверны, заставившие свет отскочить назад и вперед, пока это не генерировало луч сильного лазерного света, тогда убежавшего через прохудившееся зеркало в одном конце лазерной каверны.

Поскольку исследователи использовали стандартную обработку кремния для создания их устройств, они могли сделать десятки лазеров рядом с друг другом в однокристальных схемах, протянув обещание интеграции больших количеств оптических и электрических устройств на той же платформе. В конечном счете технология могла использоваться для передачи триллионов частей данных в секунду между многократным жареным картофелем в единственном компьютере.

«Это выглядит очень перспективным», говорит Джимми Сюй, физик и инженер-электрик в Университете Брауна в провидении, Род-Айленд. «Я думаю о нем как о межрасовом браке. Различные области, ранее отделенные, нашли способ жениться и могут возможно произвести что-то лучше, чем любое самостоятельно».

Потомок этого брака — в форме более быстрых связей между компьютерными серверами и возможно даже между жареным картофелем в единственном компьютере — не ожидается в течение еще 5 — 10 лет, говорит Пэниксия. Однако он добавляет, «уровень трансгрессий в этой области очень быстр».


4 комментария

Добавить комментарий