Laser za terabitnu propusnost



Čip koji emitira i provodi svjetlost mogao bi u budućnosti naći primjenu u računalima jer omogućuje stvaranje jeftinih optičkih cjevovoda kojima će kolati terabiti podataka.

Istraživači tvrtke Intel i kalifornijskog sveučilišta Santa Barbara (UCSB) stvorili su prvi električni hibridni silicijski laser pomoću standardnog postupka obrade silicija.

Time je uklonjena i posljednja velika prepreka za proizvodnju jeftinih silicijskih optičkih proizvoda s mogućnošću obrade velikih količina podataka, koji će se upotrebljavati u računalima i računalnim centrima.

Istraživači su uspjeli na jednome hibridnom čipu povezati svojstva indij-fosfida, koji emitira svjetlost, te silicija, koji je usmjerava i provodi.

Priključenjem čipa na električni napon indij-fosfid stvara svjetlost koja ulazi u silicij te se usmjerava u lasersku zraku, koja se pak može koristiti kao pogon za druge silicijske optičke uređaje.

Zbog vrlo niske cijene koju omogućuje masovna proizvodnja silicija silicijski laser mogao bi potaknuti široku uporabu optičkih čipova u računalima.


"Na taj način u računalima budućnosti možemo stvoriti jeftine optičke cjevovode za podatke terabitne propusnosti. To će biti početak novog doba visokoučinkovitih računalnih aplikacija", izjavio je Mario Paniccia, direktor Intelova laboratorija Photonics Technology Lab, "Iako smo još daleko od toga da hibridne silicijske lasere pretvorimo u komercijalni proizvod, vjerujemo da se deseci, a možda i stotine hibridnih silicijskih lasera mogu povezati s drugim silicijskim fotonskim komponentama na jednom silicijskom čipu."


Kako to radi?
Silicij, koji se danas masovno upotrebljava u proizvodnji digitalnih elektroničkih uređaja, može se koristiti i za provođenje, detekciju, modulaciju i pojačavanje svjetlosti, ali ne i za njeno učinkovito stvaranje.

Nasuprot tomu, laser zasnovan na indij-fosfidu danas se često ugrađuje u telekomunikacijsku opremu.

Hibridni silicijski laser sadrži materijal zasnovan na indij-fosfidu, koji stvara i pojačava svjetlost te koristi mogućnost silicija da provodi i usmjerava lasersku zraku.

Proizvodi se pri vrlo niskoj temperaturi pomoću kisikove plazme (električki nabijeni kisik), koja na površini oba materijala stvara tanki sloj oksida debljine oko 25 promjera atoma.

Zagrijani materijali spajaju se pod velikim pritiskom, pri čemu sloj oksida djeluje kao prozirno ljepilo koje povezuje dva elementa u jedan čip.

Kad se čip priključi na električni napon, u indij-fosfidu stvara se svjetlost koja prolazi kroz oksidni sloj "prozirnog ljepila" te ulazi u silicijski svjetlovod. Na taj način stvoren je hibridni silicijski laser.

Oblikovanje svjetlovoda vrlo je važno radi postizanja željenih karakteristika i valne duljine hibridnog silicijskog lasera.

Izvor: NetPortal