Intel създаде най-бързите силициеви фотонни прибори

---

Учени от Intel постигнаха огромен напредък, използвайки процесите при производството на силиций, за да създадат нов прибор, подобен на транзистор, който може да кодира данни със светлинен лъч. Възможността за изграждане на бърз фотонен модулатор от обикновения силиций може да доведе до много евтини високоскоростни връзки с оптични влакна между компютри, сървъри и други електронни устройства, а в бъдеще модулаторът да се използва и в самите компютри.
Изследователите от компанията разделят лъч светлина, който преминава през силиция, на два отделни лъча, след което прилагат новото транзисторно устройство върху единия лъч, като с електрическо поле постигат отместване на фазата му (както знаете, светлината е вълна и има амплитуда, честота и фаза). Когато двата лъча се комбинират отново, фазовата разлика между тях съдейства за превключването на чипа със скорост от порядъка на 1 гигахерц - 50 пъти по-бързо от досега произвежданите такива прибори в силиций. Това включване и изключване на светлината може да бъде кодирано с нули и единици, необходими за предаването на данни.
Според учените от Intel този прибор може да доведе до нови приложения, като ускоряване на Интернет връзките и из-
граждане на компютри с по-добра производителност, както и до някои интересни приложения - например системи за разпознаване на образ.
Досега за производството на оптични прибори се използваха скъпи и редки материали, изискващи сложни производствени процеси, и затова употребата им беше ограничена за по-тясно специализирани пазари като тези на големи мрежи и телекомуникации. Изработката на бърз оптичен модулатор от силиций с производителност над 1 GHz открива възможността силициевият материал да пренесе предимствата на оптиката за по-широка употреба при изчислителната и комуникационната техника.
В силиция светлина и електроника работят заедно
Изследванията върху силициевата фотоника в Intel започват още в средата на 90-те години, с цел да се измерва превключването на транзисторите в микропроцесорите по оптичен начин. Въпреки че силицият е непрозрачен за видимата светлина, той е прозрачен за инфрачервената. Това прави възможно управлението на инфрачервена светлина в него, която обикновено се използва при оптичните комуникации. Начинът, по който се придвижват електрическите заряди в транзистора, когато се приложи напрежение, променя поведението на светлината, когато тя преминава през тези заряди. Това именно подтиква специалистите да проучат манипулирането на свойствата на светлината - като фазата и амплитудата, за да създадат силициеви оптични прибори.
А защо да използваме
оптика за чипове?
Експерименталният прибор с производителност 1 GHz означава милиарди битове информация, предавана по едно-единствено оптично влакно. Изследователите от компанията смятат, че в бъдеще биха могли да увеличат производителността до 10 GHz или дори повече. Една фотонна връзка може да предава едновременно много канали с данни със същата скорост, като се използват различни честоти на вълните (цветове на светлината). Допълнително предимство е, че при оптичните влакна няма електромагнитни смущения и преплитане на данните.
Intel имат дългосрочни планове за изследване на силициевите фотонни свойства и приложението им, като крайната цел е разработването на интегрирани оптични прибори.