Прорыв в фотонике — световой сигнал, передающий данные, получает увеличение мощности от наноразмерного усилителя.
Свет — более энергоэффективный и более быстрый способ передачи данных, чем электричество. До настоящего времени быстрое затухание световых сигналов в микросхемах не позволяло использовать свет в качестве источника информационного сигнала.
Благодаря международному сотрудничеству исследователи из Университета Аалто в настоящее время разработали наноразмерный усилитель, который помогает световым сигналам распространяться через микросхемы. В своем исследовании, опубликованном в Nature Communications , исследователи показывают, что ослабление сигнала может быть значительно уменьшено, когда данные передаются внутри микросхемы, например, с одного процессора на другой.
«Фотоника, или передача света, которая уже широко используется в интернет-соединениях , все чаще используется микросхемами, поскольку свет — это более энергоэффективный и более быстрый способ передачи данных, чем электричество. Увеличение информации также требует повышения производительности. Повышение производительности. работа с использованием электронных методов становится очень трудной, поэтому мы ищем ответы на вопросы фотоники », — говорит кандидат в доктора Джон Ронн.
Помощь от нанесения атомного слоя
Исследователи сделали свой прорыв с помощью финского изобретения: метода осаждения атомного слоя . По мнению команды, этот метод идеально подходит для обработки различных видов микросхем, поскольку он играет важную роль в производстве современных микропроцессоров.
До сих пор метод осаждения атомного слоя использовался главным образом в электронных приложениях. Тем не менее, недавно опубликованные исследования показывают, что возможные применения также существуют в фотонике. При разработке фотоники новые компоненты также должны идеально работать с электричеством, то есть в электронике.
«Кремний является ключевым материалом в электронике, и поэтому он также включен в наши усилители света вместе с эрбиевым элементом усиления», — говорит Ренн.
«Современные сложные полупроводниковые приборы, которые используются, например, в светодиодной технологии, также могут эффективно использоваться для усиления света. При этом большинство сложных полупроводниковых приборов несовместимы с кремнием, что является проблемой для массового производства».
Исследование показало, что световой сигнал может потенциально усиливаться во всех видах структур и что структура микрочипа не ограничена конкретным типом. Результаты показывают, что осаждение атомного слоя является перспективным методом развития фотонных процессов на микрочипах .
«Наше международное сотрудничество сделало прорыв с одним компонентом: наноразмерным усилителем. Усиление, которое мы получили, было очень значительным. Но нам все еще потребуется больше компонентов, прежде чем свет сможет полностью заменить электричество в системах передачи данных. Первые возможные применения — это нанолазеры. и в отправке и усилении данных «, говорит профессор Жипей Сунь.
