Лента новостей

20:23
«Историческое хамство» Польши не оставило возможностей для диалога
19:28
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 25.06.17
19:23
Вот, что успела сделать Россия за 3 месяца
19:21
Американский журналист разоблачил Трампа
19:19
США завоёвывает роль третьесортного государства
19:16
Politico: нарастает возможность начала новой Гонки вооружений
19:15
Дрожащие перед Россией соседи думают, что надо дрожать больше, и это поможет
19:13
В НАТО объяснились за «перехват» самолёта Шойгу
18:48
Налетев на $ 325 млн. штрафа, Киев может начать войну
18:21
«Европейский вал» на границе с Россией
18:14
«Ужать Россию до границ Московского княжества»
18:00
В чем Трамп упрекнул Порошенко
14:39
Мощная поддержка: появились кадры, как Ми-28Н и Ми-35 бомбят ИГ в Араке
14:38
Порошенко приговорил ОБСЕ
14:36
Турецкий бизнес возвращается в Крым
14:35
В РФ достойно ответили Киеву на «новые правила въезда»: Украина заплатит
14:34
Рогозин рассказал, как США посеяли зерно вражды между Россией и Украиной
14:33
Сирия по заказу Бильдербергов: в какую тайную игру против России ввязался Макрон
14:31
Тiкай з села, тобi хана: Киев привел Украину к техногенной катастрофе
14:31
OffGuardian: Reuters признал, что на Украине есть нацисты, чтобы насолить Трампу
14:30
Ни выпить, ни подраться. Британские болельщики в шоке от России
14:27
Миллиардный «распил» Пентагона
14:26
Дональд Трамп становится марионеткой демократов
14:25
Путин рассказал то, чего о нем никто не знал
11:18
Курортный сбор возьмут по-европейски, но потратят по-русски
11:16
Игры варваров
11:15
Молодые и дерзкие. Как два принца Ближний Восток не поделили
11:13
Тем временем: Львов созывает вече по мусору
11:12
Беги, Петя, беги!
11:10
Почему Порошенко оказался под забором Белого дома
11:09
Михаил Кутузов: скончался на чужбине, похоронен на Родине
11:07
Бородатые герои: Секретный мусульманский спецназ «Туран»
11:06
В Совете Федерации прокомментировали возможный выход США из договора РСМД
11:04
США готовятся делить Сирию
00:00
Этот день в истории - 25 Июня
21:40
«Хлебное перемирие»: Огонь, батарея!
21:37
El Nuevo Herald: Доктрина трамповского эгоизма
21:24
Глава ФСБ призвал к созданию национальных мессенджеров
21:23
Турчинов рассказал о создании оружия нового поколения на Украине
21:21
Груда металла: ураган изувечил американские «ядерные чемоданчики» E-4B
21:20
Крым бьёт рекорды призывной кампании по Южному военному округу
21:19
Путин проинспектирует «Артек» и откроет новую смену в честь Саманты Смит
21:19
Хотим больше батальонов: Грибаускайте наградила Меркель высшей государственной наградой Литвы
21:17
Наблюдательный полет США и Украины над Россией в очередной раз сорвался
21:15
Платить неохота! Украина «забила» на решение Лондонского суда по евробондам
Все новости

Архив публикаций

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930 
» » 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