Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 5 Декабра
23:50
Океанский исполин: как «Адмирал Кузнецов» опередил свое время
23:26
Обама пробует устроить ловушки для Трампа
23:22
Италия – новый эпицентр политического и финансового землетрясения в ЕС
23:21
Эрдоган предложил Путину отказаться от долларов в сделках России и Турции
23:20
В Узбекистане выбирают нового президента
23:20
Украина не может обойтись без угля из Донбасса
23:12
ОБСЕ на Донбассе: О чём молчит Александр Хуг
23:11
После пинка под Одессой украинские укро-«херои» отыгрались на арабских моряках. Пора вводить ЧФ на Дунай?
23:10
Украина отказалась выплачивать компенсацию за разворот самолета «Белавиа»
23:06
Немецкие бизнесмены планируют производить в Крыму масло и шланги
23:05
Сирийский город Эт-Талль полностью перешёл под контроль правительства
22:57
Die Welt: По масштабу миграции в ЕС конкурировать с украинцами могут только арабы
22:56
Антон Крылов: Идеология здорового человека
22:55
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 04.12.16
22:54
В Крыму предупредили о риске обрушения возводимой Украиной вещательной вышки
22:39
Президент Польши назвал признание Киевом правды о Волыни условием для хороших отношений
22:38
Экватор боёв за Алеппо: сирийская армия на пути к Цитадели
22:27
Путин: Трамп быстро осознает новый уровень ответственности
22:25
Иран научился подделывать лучшие ракеты России
22:23
Сорок украинских Ан-148 нуждаются в дорабоктке из-за проблем с прочностью
19:47
Страх перед Путиным создает прогресс
19:39
Теневое ЦРУ предсказывает расцвет России
19:37
Сдержать русского медведя
19:33
Опасный обман по имени «президент Трамп»
19:31
Путин: риторика кардинально изменилась
19:27
Перебор с турками
19:23
Путин предлагает ЕС присоединиться к модели постсоветской интеграции
19:20
Конгресс ссорит Трампа с Россией
19:18
Продление наказания для легкоатлетов — пощечина для Путина
09:22
Музей Тавриды: «Украина хочет сорвать справедливое решение суда о скифском золоте»
09:22
Покушение на «святого Петра»
09:21
Шахматист Сергей Карякин рассказал, как относится к Гарри Каспарову
09:20
Турецкая мечта Чавушоглу
09:19
Оргкомитет Евровидения обсуждает возможность переноса конкурса из Украины в Россию
09:15
Итоги недели. «Я вас попрошу птичку нашу не обижать»
00:00
Этот день в истории - 4 Декабра
22:35
Перекричать ураган пропаганды
22:11
США не будут платить за других: батальоны НАТО отведут от границ России
22:10
Поражение Саудитов: Саудовская Аравия выводит войска из Йемена
22:05
Independent пристыдил Запад за войну в Сирии
21:32
Литва знает, где купить военную технику по цене легковушки
21:31
Гордость лимитрофов и ужас реальности
21:29
Коренной перелом в Алеппо: боевикам осталась только пустыня
21:28
В дагестанском селе Талги силовики уничтожили пять боевиков
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » 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...

Loading...

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