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美研制出迄今能耗最低的全光开关

本报讯 据美国物理学家组织网5月3日报道,美国联合量子研究所(JQI)的科学家最新研制出迄今能耗最低的一款全光开关。新开关有望成为光子学和电子学“联姻”的纽带,科学家们可据此研究出能工作的光电通讯协议。研究发表在《物理评论快报》杂志上。$$   新开关能引导光束从一个方向到达另一个方向,整个过程只需耗费120皮秒(120万亿分之一秒),而且能耗仅为90阿焦(即1×10-18焦耳),是目前能耗最低的全光开关,其能耗仅为此前日本研制出的全光开关的五分之一,是其他全光开关的百分之一。科学家们使用了波长为921纳米的近红外线,约有140个光子。$$   大多数电子设备的核心部件是晶体管,它是一种固体半导体器件,在其中,一个门信号被施加到附近细小的导电通路上,以此打开和关闭信息信号的传送通道。而在光子学内,固体器件全光开关既能像门一样,打开或关闭光通过附近波导的通路;也能像路由器一样,将不同方向上的光束打开或关闭。$$   ...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2012-05-07
《电子机械工程》2012年03期
电子机械工程

迄今能耗最低的全光开关问世

据美国物理学家组织网2012年5月3日报道,美国联合量子研究所的科学家最新研制出迄今能耗最低的一款全光开关。新开关能引导光束从一个方向到达另一个方向,整个过程只需耗费120 ps(120万亿分之一秒),而且能耗仅为1×10-18J,是目前能耗最低的全光开关(其能耗仅为此前日本研制出的全光开关的1/5,是其他全光开关的1/100)。科学家们使用了波长为921 nm的近红外线,约有140个光子。大多数电子设备的核心部件是晶体管,在其中,一个门信号被施加到附近细小的导电通路上,以此打开和关闭信息信号的传送通道。而在光子学内,固体器件全光开关既能像门一样,打开或关闭光通过附近波导的通路,也能像路由器一样,将不同方向上的光束打开或关闭。实验在马里兰大学和国家标准与技术研究所(NIST)进行。科学家们使用置于共振光腔内的一个量子点(相当于一个门)...  (本文共1页) 阅读全文>>

《农业工程技术(新能源产业)》2012年05期
农业工程技术(新能源产业)

美国科学家研制出迄今为止能耗最低的全光开关

美国联合量子研究所(JQI)的科学家最新研制出迄今能耗最低的一款全光开关。新开关有望成为光子学和电子学“联姻”的纽带,科学家们可据此研究出能工作的光电通讯协议。研究发表在《物理评论快报》杂志上。新开关能引导光束从一个方向到达另一个方向,整个过程只需耗费120皮秒(120万亿分之一秒),而且能耗仅为90阿焦(即1×10-18焦耳),是目前能耗最低的全光开关,其能耗仅为此前日本研制出的全光开关的五分之一,是其他全光开关的百分之一。科学家们使用了波长为921纳米的近红外线,约有140个光子。大多数电子设备的核心部件是晶体管,它是一种固体半导体器件,在其中,一个门信号被施加到附近细小的导电通路上,以此打开和关闭信息信号的传送通道。而在光子学内,固体器件全光开关既能像门一样,打开或关闭光通过附近波导的通路;也能像路由器一样,将不同方向上的光束打开或关闭。实验由马里兰大学的埃多·沃克斯和同事在马里兰大学和国家标准与技术研究所(NIST)进行...  (本文共1页) 阅读全文>>

《大连理工大学学报》197S年20期
大连理工大学学报

10~100Gb/s 全光开关相干控制的物理与技术研究

10~100Gb/s全光开关相干控制的物理与技术研究周建英李伟良罗琦余向阳(中山大学超快速激光光谱学实验室广州510275)宽频带全光开关是制约高速光子信息处理,尤其是高速光计算与光通讯的“瓶颈”元件,一直倍受科技界关注;其中10~100Gb/s全光开关更由于其巨大的潜在经济价值而成为光子学的研究热点。本文分析比较现有的全光开关的运行特性,并介绍相干控制全光开关的理论与实验背景,确定全光开关开关特性的理论评估指标。本文引入一个新的参量,即相干控制全光开关的品质因子(FOM),在...  (本文共1页) 阅读全文>>

山东大学
山东大学

适用于全光开关的DMIT配合物三阶非线性光学新材料探索研究

伴随着光通信、光计算和光学信息处理技术的迅速发展,人们以极大的热情注目全光开关器件的研究,这主要是由于全光开关可以突破限制电、声、热、机械等光开关传输速率的瓶颈。以光克尔效应为基础的全光开关主要利用光强变化导致材料的三阶非线性折射率改变,从而达到实现光控制光的目的。这类全光开关对材料的性能的基本要求应该是:1、在工作波段有大的三阶非线性折射率;2、快的非线性响应;3、小的线性和非线性吸收;4、易于与基质材料复合并可进行波导器件的制备。本论文以探索适用于全光开关的三阶非线性光学新材料为目标;以具有有机金属或半导体特性的DMIT配合物新材料的设计、合成、制备、表征、优化为主要研究内容。三阶非线性光学材料是一个涉及非线性折射与非线性吸收(包括饱和吸收与反饱和吸收;单光子、双光子与多光子吸收等)比较复杂的材料体系,潜在的应用前景众多,因而是一个引起人们广泛兴趣的研究领域。但也正是由于三阶非线性光学效应成因复杂,再加上三阶非线性光学效应是...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

《激光与光电子学进展》2018年04期
激光与光电子学进展

一种硅基二氧化硅结构的超快全光开关

目前计算机依旧处于依赖大规模集成电路进行计算的阶段,与电子信号处理过程相比,全光信号处理具有较高的速度。曾有人提出“光-电-光”的基于光电转换的光学计算机,但是“光-电-光”转换会带来速度损失和能量损耗等问题[1]。而全光信号的处理,可以在减小能量损耗的同时,实现较高的运算比特率[2]。因此用全光计算机替代电子计算机具有良好的发展前景,未来计算机具有从对电子信号处理转变为对光信号进行运算的总体趋势。类比于电子计算机,光计算的核心问题是光逻辑门问题。全光开关作为全光逻辑门的最基本组成部分,显得尤为重要。也就是说,一旦实现了超快速的光开关,并合理地应用其实现数字逻辑门,再形成作为中央处理器(CPU)基本构成部分的算数逻辑单元(ALU),将为最终实现全光计算机代替电子计算机打下基础。在计算机中若实现了全光元件的计算,其性能将会得到极大的提升。伴随着光开关研究的深入,硅基二氧化硅作为热门材料,科学界对于光在其上的研究也越来越深入。硅基二...  (本文共6页) 阅读全文>>