Наименьший микролазер в мире имеет размеры меньшие, чем длина волны света, который он излучает.

Полупроводниковый микролазер


Физики из центра ETH-Zurich в Цюрихе разработали новый тип полупроводникового лазера, создание которого сломало все устоявшиеся принципы в области изготовления полупроводниковых лазеров, а именно, размеры этого микролазера являются намного меньшими, чем длина волны им излучаемого света. Все современные технологии изготовления полупроводниковых лазеров рассчитаны на то, что кристалл излучающего свет полупроводника , как минимум в несколько раз, должен превышать длину волны света. Из-за этого размеры полупроводниковых лазеров были достаточно большими и не позволяли их применение в качестве источников света, используемых прямо на кристаллах микросхем и микропроцессоров.

Новый лазер имеет 30 микрометров в длину, 8 микрометров в высоту и излучает свет с длиной волны около 200 микрометров. Такие миниатюрные размеры и технология производства нового микролазера позволят его беспрепятственное внедрение на кристаллы микросхем, что, без преувеличений, может революционизировать область квантовых вычислений и микропроцессорную технику.

Такая миниатюризация размеров лазера была достигнута за счет замены оптических резонаторов, определяющих длину излучаемого света, цепью электрического резонанса, эквивалентом катушки индуктивности и конденсатора. Свет лазера, согласно пояснению Кристофа Вальтера (Christoph Walther), который является автором этого изобретения, генерируется за счет самоподдерживающихся электрических колебаний. Таким образом габаритные размеры полупроводникового лазера больше не ограничены длиной волны и, следовательно, их можно уменьшать еще дальше, до любого необходимого размера.

"Если нам удастся приблизить размеры лазера к размерам одного транзистора, то мы сможем создать микрочипы с очень высокой интеграцией и концентрацией оптических и электронных компонентов" - рассказал Вальтер. "Это может значительно ускорить обмен данными между составными компонентами микропроцессора, что позволит увеличить их вычислительную мощность без дополнительных на это затрат энергии".




Ключевые слова:
Лазер, Полупроводник, Размеры, Длина, Свет, Волна, Чип, Кристалл, Микропроцессор, Микросхема, Обмен, Данные, Вычислительная, Мощность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан первый в своем роде "резиновый" лазер на основе жидкокристаллическ ...
  • Создан лазер, генерирующий излучение с рекордно короткой на сегодняшний ден ...
  • Создан первый "жидкий" нанолазер, способный менять длину волны излучаемог ...
  • Создан первый в мире объемный микролазер.
  • Нанолазеры открывают новые перспективы в областях коммуникаций и вычислител ...




  • 25 марта 2010 09:38
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3854
    Это типа вместо шины данных на N-ное количество бит будет стоять всего один лазер с фотоприемником? Тогда процессоры точно станут компактней. Только вот по поводу потребления энергии не уверен - лазер, какой бы он не был, потребляет достаточно энергии, и в результате она все равно превратится в тепло. Так что готовьте могучие системы охлаждения.


    --------------------
        
    25 марта 2010 13:20
    #2 Написал: ManoWar

    Публикаций: 513
    Комментариев: 235
    А фундаментальные законы физики здесь не нарушаются случайно ?
        
    25 марта 2010 15:23
    #3 Написал: Electronic

    Публикаций: 614
    Комментариев: 129
    Цитата: ManoWar
    фундаментальные законы физики здесь не нарушаются


    Нет. В сущности сама структура, которая показана на снимке, является своего рода всего излучающей антенной, выдающей в "эфир" то, что на нее подали. А подали на нее электрические колебания с частотой, равной частоте волн света, вот она и выдала электромагнитные волны, т.е. свет.
        
    25 марта 2010 17:11
    #4 Написал: Максим

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Непонятно, почему это устройство назвали лазером. Согласен с Electronic - это микроантенна.
    200 мкм!! Это вряд ли можно назвать светом! 1,5 ТГц - СВЧ-излучение. Да, пусть размер излучателя меньше длины волны - вспомните свой мобильный телефон, излучает на длине ~16 см, при размере антеннки в несколько мм.
    Что касается передачи информации в микросхемах. На чипе не уместить много волноводов под 200 мкм (потому что его размеры по-прежнему связаны с длиной волны). Сейчас для подобных целей используют свет с длиной волны порядка 1 мкм (для ВОЛС ~1.55), а размер рабочей области такого лазера порядка единиц мкм, что на порядок меньше описанного в статье.
    Объясните мне, что нового и полезного сделали эти люди?
        
    26 марта 2010 06:14
    #5 Написал: Volkey

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0

    Объясните мне, что нового и полезного сделали эти люди?


    Прежде чем судить других, расскажи лучше что ты сделал полезного для человечества.
        
    26 марта 2010 10:31
    #6 Написал: Максим

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Справедливое замечание.
    Согласен, не стоит так говорить, но ничего революционного здесь не вижу.
    Если в этом устройстве действительно происходит генерация вынужденного излучаения, это интересно. Но тогда нужно было бы пояснить, как создается условие для усиления, может быть представить даиграмму направленности и спектр. Поймите правильно - отсутствие необходимой информации порождает скептицизм.
        
    26 марта 2010 12:31
    #7 Написал: Electronic

    Публикаций: 614
    Комментариев: 129
    Цитата: Максим
    Но тогда нужно было бы пояснить, как создается условие для усиления, может быть представить даиграмму направленности и спектр.


    К сожалению наш сайт не является изданием настолько углубленным в научную сторону. Большинство материала имеет ярко выраженный научно-познавательный характер. Для тех кому этой информации явно недостаточно предоставляется ссылка на первоисточник материала, офф.сайт ETH-Zurich, в этом конкретном случае. Если Вы туда заглянете, то можете там увидеть еще одну ссылку, которая приведет на страницы издания Science Magazine где присутствует достаточно развернутая информация по этой теме.
        
    27 марта 2010 11:06
    #8 Написал: Максим

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Спасибо
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.