Лента новостей

12:08
Воздушная разведка: НАТО вскрывает позиции С-300 и С-400
12:04
Helsingin Sanomat: Смоленские леса хранят тайну рождения России
12:00
Этот день в истории - 19 Августа
11:48
Экономическое киллерство: Трампа обвинили в «убийстве доллара»
11:47
Соединенные Штаты намереваются покинуть Сирию
11:32
Миротворец, мир не творящий
11:31
Демонизация России уже не работает
11:29
Приемные дети - единственный способ заработка
11:26
Достали общественные организации
11:24
Правительственная армия Сирии начала наступление на базу США
11:23
Иностранцы объявили бойкот российским акциям
18:47
На Украине запускают систему распознавания сепаратистов и врагов нации
18:46
Порошенко вляпался в новый международный скандал
18:45
После скандала с КНДР Украина предложила сделку еще одному врагу США
18:44
Такие «киборги» никогда не возьмут Донбасс
18:41
«Потешный флот» Украины переходит на стандарты НАТО
18:40
Киев из-за жадности подставил ЦРУ по «ракетной» теме
18:39
Константинополь и Госдеп уже назначили на Украину своего предстоятеля?
18:26
Свидание с Америкой
18:21
Разные теракты: Навальный провалился в госдеповские двойные стандарты
18:02
Учения Морской пехоты США в русской деревне. Секретный фельетон
16:03
Особенности национальной борьбы с терроризмом: в России – «Калибры», в Европе – скорбные лица
16:01
Руины США: «Путин выиграл Третью Мировую войну»
16:00
Сирийские успехи: «Акербатский котел» и выход на Дейр-эз-Зор
15:52
Прыгающая бомба
14:14
The Washington Post: Конфликт Китая и Индии в Гималаях
14:06
Киев из-за жадности подставил ЦРУ по «ракетной» теме
14:03
Поляки боятся России
13:50
«Потешный флот» Украины переходит на стандарты НАТО
13:46
The National Interest: Фатальный изъян истребителя Су-57?
10:41
Порошенко сам зовёт своего палача
10:41
Страны третьего мира в Евросоюзе или куда катится Прибалтика
10:38
Порог измены. Михаил Хазин
10:37
Как крымские ополченцы рагулей обидели
10:35
Китайская сланцевая революция угрожает Силе Сибири
10:23
Военная авиация в Арктике: состояние и перспективы
10:23
Как НАТО адаптирует ВМС Украины под свои стандарты
10:21
Джельсомино в Україно
10:21
Большая часть «Хаммеров», подаренных ВСУ американцами, не ездит
10:20
Третья мировая начнется в море?
10:07
Порошенко отвесил пощёчину Трампу, и ему этого не простят
10:01
Российские космонавты Федор Юрчихин и Сергей Рязанский вышли в открытый космос
09:58
Джихад в Испании
09:52
Ювелирные удары ВКС России по боевикам засняли с беспилотника
09:05
В Испании за сутки произошли два теракта
Все новости

Архив публикаций

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031 
» » Фотонные кристаллы - новый тип оптической памяти

Фотонные кристаллы - новый тип оптической памяти

Фотонные кристаллы


Всем известно, что большинство существующих высокоскоростных цифровых сетей построены на базе оптического волокна. Аппаратные средства, установленные на каждом из концов оптического кабеля, преобразуют оптические сигналы в электрические для определения пункта назначения каждого пакета и выполняют обратное преобразование для передачи пакета дальше по кабелю. Исследователи из японской телекоммуникационной компании NTT считают, что такая череда преобразований является расточительной тратой энергии и времени, которой можно избежать при помощи использования специализированных оптических узлов. И одной частью такого узла может стать оптическое устройство памяти с произвольным доступом (Random Access Memory, RAM), опытный образец которой имеет емкость в 115 бит и который состоит из структурированной матрицы фотонных кристаллов, каждый из которых может хранить в себе импульс света определенной длины волны.

Фотонные кристаллы состоят из многослойных полупроводниковых материалов. Структура этих кристаллов, точнее, ширина, длина и толщина слоев полупроводниковых материалов, должна быть выдержана сочень высокой точностью, именно эти параметры определяют то, как фотонный кристалл взаимодействует с фотонами света. Используя различные виды структуры фотонных кристаллов, можно добиться того, что они будут выборочно блокировать или пропускать свет только в определенном узком диапазоне длины волны.

В предыдущих исследованиях ученые использовали фотонные кристаллы для "сохранения" света. Фотонный кристалл, настроенный на определенную длину волны, поглощает импульс света и переходит в высокоэнергетическое состояние, которое постоянно "подпитывается" слабым светом из дополнительного источника. Более интенсивный импульс света заставляет кристалл излучить тот импульс, который был записан в него до этого времени, а сам кристалл при этом переходит в низкоэнергетическое состояние.

Вышеописанный эффект идеально подходит для создания битов оптической памяти. Если в фотонном кристалле содержится импульс света, то при повторном его освещении он излучит достаточно сильный свет, что может быть интерпретировано как логическая 1. Если в кристалле не содержится записанный ранее импульс света, то его вторичное излучение будет слабым, что можно интерпретировать как логический 0. А отключение света "подпитки" просто стирает всю записанную в кристалл информацию.

Так как фотонные кристаллы могут быть настроены только на определенную длину волны, ученые создали из них матрицу, каждый кристалл которой реагирует на свет своей определенной частоты, беспрепятственно пропуская фотоны света с другой частотой. При прохождении света через такую структуру обязательно найдется кристалл, который поглотит этот свет или под его влиянием выдаст наружу записанную в него ранее информацию. Исследователи создали фотонные кристаллы, используя череду слоев соединения индия-галлия-мышьяка-фосфора и индия-фосфора. Это позволило им создать 31 бит памяти, способный хранить свет с определенной длиной волны. Промежуток между длинами волн света, хранимого в соседних кристаллах, составляет 0.9 нанометра. Использование такой же структуры, созданной уже на кремниевом основании, позволило улучшить параметры оптического устройство, которое стало иметь емкость в 115 бит при полосе разделения бит в 0.23 нанометра.

Конечно, сотня бит не являются впечатляющей величиной на сегодняшний день. Но ученые считают, что объединив такие устройства оптической памяти с оптическими коммутаторами, можно создать двухмерную и трехмерную матрицу памяти, которая будет иметь любой необходимый объем. Процессы чтении и записи информации в биты оптической памяти протекают достаточно быстро и они производятся при помощи импульсов света, длительностью порядка 100 пикосекунд.

Отрицательной стороной оптической памяти на основе фотонных кристаллов является то, что для ее функционирования требуется достаточно большое количество энергии. Процессы чтения, записи и "подпитки" фотонных кристаллов требуют световой энергии, что приводит к тому, что 28-битная память потребляет около 150 микроватт энергии, количество которой увеличивается по сложной зависимости при увеличении количества бит памяти. Если ученым не удастся решить проблему энергопотребления оптической памяти на фотонных кристаллов, то ее использование будет оправдано лишь в очень редких случаях.





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх