Лента новостей

10:00
Новая Эпоха России
09:56
Морских и воздушных убийц объединили: Су-35 вооружили X-35
09:55
Почему Порошенко обречен
09:54
Российские военные получат истребитель квадрокоптеров
09:44
Израиль решил высылать украинцев в ускоренном порядке
09:43
Спасти рядового производителя: в Европарламенте предложили создать кризисный резерв из-за российских контрсанкций
09:42
Войны не будет
09:40
Александр Роджерс: Порошенко и бедные злые люди
09:39
Роскомнадзор на страже детства: пользователи помогли очистить Сеть от детской порнографии
09:37
Шёл шестой год победы майдана…
09:31
«Приказали стать масоном»: тайная сторона российской ложи
09:23
Российский сверхвысотный беспилотник испытают в стратосфере
06:38
Цирк приехал. На этот раз в Астрахань
21:10
Европейские СМИ поймали НАТО на лжи: новый секретный доклад о России – фейк
21:08
Жители Израиля рады «изгнанию» украинцев: нам майдана тут не надо!
21:05
Как же быстро сдулись ребята из Лэнгли
21:04
Британские СМИ о войне в Сирии: русский медведь, скажи свое слово
21:02
Япония настаивает на «совместном» решении судьбы Курильских островов
21:01
Bloomberg назвал Трампа новым Лениным
20:59
ВКС России и сирийская армия полностью зачистили Эль-Карьятейн и окрестности от боевиков ИГИЛ
20:45
Американская тайна великой рукотворной реки Муаммара Каддафи
19:57
Тонкости скафандров России и США
19:22
Трамп пытается украсть победу в Сирии
19:18
Хитрец Петро, или почему протесты обречены на успех?
19:16
Вести недели с Дмитрием Киселевым, 22.10.17
19:14
Саакашвили призвал ликвидировать «барыжную» Нацгвардию и СБУ
19:12
Шантаж Израилем: помощь пострадавшим от урагана «Харви» выдают по принципу лояльности
17:14
Тель-авивский биотерроризм в сельском хозяйстве и окружающей среде
11:23
НАТО обделался
11:22
Пределы ядерного сдерживания
11:21
Зачем Порошенко поднял российский флаг над Верховной Радой
11:19
Вершки и корешки
11:19
WSJ: российский подводный флот США и НАТО пока не по зубам
11:18
Плохая новость для украинских мигрантов
11:17
«Картон» вместо брони: В зону «АТО» 2 года отправляли бракованные БТРы
11:16
Каталония доскакалась, но готовится к войне
11:15
Неполноценные: О военной технике сильнейшей армии Европы
11:12
Трамп подписал указ о мобилизации
11:12
В Киеве включили отопление, есть жертвы
11:09
Непотопляемый Анастас. Секреты политического долгожителя Микояна
11:08
Избежит ли Порошенко участи Чаушеску?
10:22
Как Шойгу «Керчь» спас
10:18
The Washington Post: Сталин — Украина — Путин
10:15
«Искандер-М» получит новые, страшные для противника, ракеты
10:13
Der Spiegel: Гибель суперкорабля Гитлера
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 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

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