Лента новостей

09:05
Белград заставляют разобраться с Москвой
08:55
Украина надеется на поддержку США при Трампе
08:50
Этот день в истории - 18 Января
00:34
Какая страна ему нужна
00:24
Би би си «жжет»: это ж надо было вам, Владимир Владимирович, подмигнуть…
00:21
Ах, Вашингтон, сам себя не потроллишь – никто не потроло-ло-лит
00:19
Мэру польского Перемышля запретили въезд на Украину
00:19
Зачем Литве забор на границе с Россией
00:18
Постпред США Пауэр посвятила прощальную речь России
00:09
Попытки Сирийской армии деблокировать авиабазу Дейр-эз-Зор попали на видео
00:07
«Сирийский экспресс» привез в Тартус десятки танков Т-62 и бронемашин БМП-1
00:06
Стали известны подробности иска Украины к России
00:05
Лукашенко поворачивает Белоруссию «кормой» к России
00:03
Асад теряет последний город на востоке
18:17
Жизнь после Белого дома: чем займётся Обама на пенсии
18:16
Минобороны РФ: ракета «Тополь-М» успешно поразила цель
18:13
Униженный Трампом CNN пытается взять реванш
18:12
Тем временем: Порошенко попросил Китай помочь вернуть Крым Украине
18:11
Жизнь и смерть Прибалтики. Латвию, Литву и Эстонию ждет экономическая катастрофа
18:11
Киев осудил Ле Пен за обещание признать Крым российским
18:10
«Шелковый путь» Украины на экономическое дно
18:09
Газпром выставил Украине счет на 5,3 млрд долларов
18:08
Совместная пресс-конференция Путина и Додона
16:50
«Что-то случилось в Давосе»
16:44
«Росэлектроника» разработала собственные варикапы
16:43
Белоруссия отказалась менять тариф на транзит российской нефти
16:42
Трампированная Европа: «Путин, перелогиньтесь»
16:41
Лавров рассказал, как американские дипломаты переодевались и меняли машины
16:41
Американские танки горят в Ираке алым пламенем
16:35
С-400 вокруг Москвы: Путин ведет игру? (Atlantico, Франция)
16:32
Противостоять «Томагавкам»
13:44
Шлепок по суверенитету России
13:33
Александр Роджерс: BBC против Трампа — убогая агитка
13:32
Ливия обороны
13:30
«Шерлок», «российские хакеры» и пустота
13:28
Последние гастроли Байдена в Киеве
13:28
В ожидании триллионера
13:16
Всадники апокалипсиса в отдельно взятой стране - Андрей Ваджра
13:13
Самоотравление - Андрей Ваджра
13:04
Батьку дурят - батька верит. Батька рад!
12:58
Сергей Михайлович Черепанов
12:55
Украина теряет гривну: как девальвация нацвалюты скажется на уровне жизни населения
12:54
Война киевских марионеток Обамы против Трампа
12:53
Порошенко в очередной раз пообещал украинцам безвизовые поездки в ЕС
12:52
Самый большой неудачник эпохи президента Путина
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » 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