Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 30 Марта
22:31
Белорусские новости: Минск оправдается за репрессии
22:20
Россия примет контрмеры в ответ на развертывание ПРО США
22:19
CdS: если США отвернутся от Европы, она попросит защиты у России
22:18
НАТО не скрывает: Россия враг потому, что посмела стать державой
22:16
Центральный банк против Ассоциации российских банков: за кем последнее слово?
21:59
Лавров: страны НАТО должны прекратить придумывать себе врага
21:57
В Украине возрождают платных стукачей
21:56
Советы непостороннего
21:53
В Украине выставят на продажу черноземы за 10 миллиардов: в 50 раз ниже реальной цены
21:53
Бобров: Русская классика смертельно опасна для убожества киевского режима
21:48
Русская служба RFI: Mediapart о тайнах украинской войны
21:43
Российские миротворцы отработали создание буферной зоны на учении в Таджикистане
21:41
Delfi.ee: Юлия Самойлова — лучший аргумент за равноправие
21:38
БДК Северного флота «Георгий Победоносец» прошел Ла-Манш
21:33
Literární noviny: Жаркая весна Путина
21:31
Рига из-за Москвы останется без лифтов и с отмороженными ушами
21:29
Tiscali.cz: Что делал чешский депутат в Крыму?
21:26
Путину не хватает солдат
21:22
Parlamentní listy: Ему нельзя на Украину
21:13
Херсон переименуют в Хертавр
19:46
За бойкот ЧМ-2018 в России ФИФА вышвырнет Германию вон
17:42
L'Orient-Le Jour: Россия и Иран — друзья или соперники?
17:31
Неизбежен ли распад Украины? Репортаж из Донбасса
17:31
Украину могут отстранить от Евровидения
17:29
Всемирный банк отложил утверждение займа в 150 млн долларов для Украины
17:07
ВВС США собрались отказаться от истребителей F-15
17:06
Суд Лондона отправил Киев в нокдаун
17:05
Bloomberg объяснил, зачем нужно скупать рубли
16:57
Как Путин и Трамп влияют на президентские выборы
16:50
Сирия, Катар, Саудовская Аравия: войны на Ближнем Востоке и их урегулирование
16:20
В интересах русского населения. 27 марта 1911 г. в западных губерниях России было введено земство
16:18
Крым.Реалии: Посткрымские дети
16:17
Навальные протесты - краткие итоги
16:11
В.Авагян: «Ложные маяки»
16:11
США собирают «железный кулак» против России
16:09
Les Echos: Европа перед лицом российской угрозы
16:06
На что Горбачёв потратил свои сребреные миллиарды за продажу СССР
16:06
Die Presse: Российские банки покидают Украину
16:05
Транзитная зона Шереметьево позволила ЕСПЧ наказать Россию
16:04
Турция отправит в нокаут Крым и Сочи
16:02
Остаться в ЕС: к чему приведёт повторный референдум шотландцев о независимости
16:02
Polityka: Идиотская выходка или провокация?
16:02
Регионы получат всепроходимую скорую помощь
16:01
На Украине запустили систему для перевода в рублях
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » 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