Есть конспект?
Пришлите нам!

Скоро чипы станут не нужны


СКОРО ЧИПЫ СТАНУТ НЕ НУЖНЫ

Одной из самых сложных современных технологических проблем является быстрый и эффективный обмен информацией между оптикой и электроникой.  Существующие технологии обеспечивают лишь довольно неуклюжие способы объединения оптических волокон с электронными чипами - кремниевыми интегральными схемами, которые служат в качестве строительных блоков для большинства полупроводниковых электронных устройств, таких как солнечные батареи, светоизлучающие диоды (СИД), компьютеры и сотовые телефоны

В университете Penn State созданы новые кристаллические материалы, которые позволяют теперь оптическим волокнам иметь комплексные, высокоскоростные электронные функции.

Оптическое волокно, как правило, представляет собой пассивную среду, которая просто переносит свет, в то время как чип выполняет электрические функции.  Например, если два человека в Лондоне и Нью-Йорке создали видеовызовы на своих компьютерах, то свет передается от Лондона до Нью-Йорка через волоконно-оптические кабели. Но экраны компьютеров и сопутствующих электронных устройств должны принять этот свет и преобразовать его в изображение, а это уже электрический процесс. Свет и электричество работают совместно в процессе, называемом OЭO преобразование ( Оптико-Электрическое - Оптическое преобразование).

Интеграция оптических волокон и чипов сложна по многим причинам.  Во-первых, волокна круглые и цилиндрические, в то время как чипы плоские, так что даже просто создание соединения между ними является непростой задачей. Еще одна проблема – это согласование микрочастей.  Оптическое волокно в 10 раз меньше толщины человеческого волоса. А светонаправляющие пути обеспечиваются чипами размером тоньше самих волокон в 100 раз.  Просто объединить эти два устройства является большой проблемой для современных технологий.

Чтобы решить эти сложнейшие задачи учёные,  вместо того, чтобы объединять плоский чип с круглым оптическим волокном, создали новый тип оптического волокна с собственным встроенным электронным компонентом, что исключает потребность в волоконно-оптической интеграции с помощью чипа.

Для этого с помощью технологии высокого давления полупроводниковые материалы встроили напрямую, слой за слоем, в крошечные отверстия в оптических волокнах.  Теперь чип, в качестве комплектующего готовой продукции, не требуется и все электронные процессы происходят прямо в волокнах. Кроме того, в то время как изготовление чипов требует многомиллионных затрат, новый процесс может быть выполнен на простом значительно более дешёвом оборудовании.

Потенциальное применение таких оптических волокон означает улучшение телекоммуникационных и других гибридных оптических и электронных технологий, улучшение лазерных технологий и более точное функционирование дистанционных устройств. Кроме того, становится возможным совершенно иной подход к изготовлению полупроводниковых узлов для солнечных батарей.

###


Dr.BoT© Konspektiruem.ru