Оптические диоды для новых ПК

Группа исследователей из Университета Вашингтона в Сент-Луисе разработала систему из оптических резонаторов, которая усиливает свет, идущий в одном направлении, и ослабляет его почти до нуля при движении в обратном направлении.

Кроме того, микросистеме удалось обеспечить размеры, позволяющие разместить ее на обычных кремниевых чипах. В работе системы, представленной американскими учеными, используются некоторые концепции квантовой механики (в частности, РТ-симметрии), благодаря которым свет не только не может двигаться в обратном направлении, но и позволяет увеличить свою энергию на выходе устройства. Подав на вход лишь 1 мкВт, ученые зафиксировали на выходе увеличение интенсивности света в 17 раз. Внутри оптического диода два микрорезонатора отражают свет туда и обратно: один приводит к потере энергии, другой — к ее увеличению. В тот момент, когда на определенной длине волны потеря энергии становится равной ее приобретению, фаза системы меняется, и резонаторы меняют свои роли на прямо противоположные. Потери становятся ростом, а рост — потерями. Зафиксированный результат можно использовать при построении новых интегральных микросхем на базе света и оптических эффектов. Более того, стандартные полупроводниковые схемы подходят и для новых элементов. Директор лаборатории Лан Янг (Lan Yang) убежден, что открытие окажется ценным для многих отраслей науки и промышленности, включая микроэлектронику, акустику и материаловедение.

В настоящее время оптические диоды выполнены из диоксида кремния, однако ученые планируют создавать их из разных материалов, тем самым обеспечивая такую же или большую совместимость с КМОП-технологиями.