Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Заменить в логических схемах электроны на фотоны – соблазнительно, но трудно (ecgf.uakron.edu).
Общество исследования материалов назвало Пэйдуна Яна "выдающимся молодым исследователем 2004 года" за работы в области нанофотоники (фото с сайта lbl.gov).
Квадрат из четырёх скрещивающихся лент представляет прототип логической фотонной схемы нанометрового масштаба. Вход – слева внизу. Цифрами обозначены выходы. На вставке – сильно увеличенное перекрестие. Ширина лент – 300-400 нанометров (фото с сайта lbl.gov).
Снимок в плоскости схемы. На вставках – сигналы на выходах (фото с сайта lbl.gov).
Капля подкрашенной жидкости посажена на наноленту в точке, где в ленте сделано небольшое углубление. Исходный оптический импульс попадает в жидкость, поглощается и переизлучается на другой конец волновода (фото с сайта lbl.gov).

МЕМБРАНА: Нановолноводы указывают путь в фотонный Интернет

Ключевые слова:  ретроспектива, фотоника

Опубликовал(а):  Кузнецов Сергей Сергеевич

12 сентября 2009

Идея заменить манипуляции с электронами на "махинации" с фотонами – очень стара. Уже, наверное, десятилетие-другое мы слышим предсказания о скорейшей замене классических компьютеров оптическими. Но, несмотря на обилие экспериментов, воз и ныне там. Правда, на определённых участках Всемирной паутины по оптическим кабелям давно передают огромные массивы данных, но, в конечном счёте, всё равно мы имеем дело с электронными компьютерами.

Казалось бы, лазерная техника (в том числе – очень миниатюрная), оптические волокна, светодиоды и фотоприёмники, линзы и призмы – давно позволяют нам построить фотонные аналоги кремниевых микросхем. Но вот с "микро-" как раз и загвоздка. Оказывается, научиться управлять короткими импульсами света в схемах наномасштаба – не так просто. Важные шаги в этом направлении проделали специалисты американской Национальной лаборатории в Беркли (Berkeley Lab) и университета Калифорнии там же (University of California, Berkeley). Они научились создавать тончайшие оптические проводники и составлять из них необычайно миниатюрные схемы.

Лидером данного исследования является Пэйдун Ян (Peidong Yang), сотрудник лаборатории. "Мы смогли собрать лазеры и полупроводниковые волноводы в наноструктуры, которые иллюстрируют, как свет может быть передан между узлами, — говорит Ян — Мы также ввели новую прикладную область для нанолент и нанопроводов — оптические волноводы наномасштаба в жидких средах, что очень пригодится для исследований, к примеру, в биологии и химии". Нанопровода и наноленты, которые создали Ян и его коллеги – это цельные кристаллы, которые достигают миллиметра в длину, но только несколько десятков или сотен нанометров в толщину. Эти ленты и волокна могут служить оптическими волноводами для того, чтобы направлять фотоны через сложные схемы, в том числе – за счёт переизлучения (фотолюминесценции).

Пока фотонная логическая система на одном чипе размером с обычные электронные микросхемы не создана, но американские исследователи приближаются к этому рубежу. Они показали как нанолазеры, созданные с применением оксида цинка или нитрида галлия, соединяются с оптическими волокнами (из оксида олова) такого же нанометрового масштаба и заставляют свет бегать от узла к узлу, поворачивать и ветвится. Кроме того, сети на основе оксида олова могут выступать в роли оптических фильтров, управляющих длинами волн проходящих импульсов и разделяющих их по различным "выходам". Всё это пригодится при разработке логических схем для фотоники. И, возможно, самым интригующим результатом данной работы можно назвать создание и апробацию оптических нановолноводов, которые могут управлять светом в зависимости от его взаимодействия с жидкостью. Точнее, свойства самой жидкости могут менять параметры сигнала на выходе такого волновода. Это открывает возможность построения оптических чипов, анализирующих химический или биологический состав капель, помещённых на их поверхность.

Специалисты полагают, что полностью фотонный Интернет мог бы выдавать данные на скорости 160 гигабит в секунду. Увы, время, которое пройдёт прежде, чем оптические машины завоюют мир – рассчитать трудно. Для массового производства компонентов фотоники нужно научиться создавать те самые нановолноводы в гигантских количествах и при соблюдении колоссальной точности их геометрии. Сейчас Ян и его группа исследуют несколько многообещающих методов для того, чтобы достигнуть этой цели. Свет в конце "туннеля", то есть — мечты о полностью оптических вычислениях — кажется, забрезжил.


Источник: МЕМБРАНА




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Человек из наномира
Человек из наномира

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.