新的激光涡流模式,以提高芯片数据率

科学家们说,将激光图样扭曲成螺旋形图样,而不是将光束排成一条直线发送,有望缓解一些数据僵局

纽约州立大学布法罗分校

在数据传输速率的瓶颈即将到来,一些科学家说。The ever-increasing demand for faster devices, networked information and collected data threatens to ultimately disappoint society—data throughputs and speeds aren’t going to be able to keep up with our digital thirst if we don’t figure out more efficient methods to do it.

这个问题在系统中尤其普遍。半导体本身是相当快,但一个问题出现时,试图获得的数据进出半导体和周围的电子设备。传统的互连,就像电线一样,减慢了速度。

激光作为解决方案

一些人把赌注押在了激光上。事实上在硅基板上生长激光器是一种建议的方法。与光子学相结合的晶体管是另一种——硅锗具有固有的吸光能力。

值得注意的是,在所有这些实验案例中,光是介质的选择。

现在我们可以在混合中加入旋涡型激光器。在此之前,轨道角动量微激光器因为太大而无法装进芯片中,现在它们以漩涡的方式旋转激光来处理更多的数据。

研究人员说,这种螺旋形图案以前被认为是一种将更多数据输入激光束的方法,现在已经小到可以装在芯片上布法罗大学在一份新闻稿中说关于他们缩小尺寸的突破。

有趣的是,这种“光学进步”也可以解决an即将到来的摩尔定律。因此,继续缩小微处理器的尺寸可能会变得过于昂贵——就像我们自微处理器被发明以来一直在做的那样。这样,芯片之间更好的通信,你不需要减少芯片的大小;你只需要添加更多的微处理器就可以了——现在这已经不是什么大问题了,因为微处理器之间的通信速度很快,不像以前那样。而且它们很小,所以电子产品不需要长出来。

该新闻稿称,涡旋激光器可能“成为下一代计算机的核心部件,旨在满足社会对信息共享日益增长的需求”。

传统上,激光的带宽是通过将不同的信号多路复用到一条路上以携带更多的信息来提高的。这种新方法将数据编码成多个扭曲的路径。

涡旋激光器比传统激光器携带更多的数据

它“能够比线性移动的传统激光器携带10倍或更多的信息,”新闻稿继续写道。

我们已经习惯了永远开机、越来越小、速度越来越快、处理器越来越多的智能手机和计算机。然而,有有限的带宽和数据量的限制,可以通过任何管道,无论是光纤,无线电,或电子设备的电线。

因此,一个疯狂的争夺要想方设法,以适应更多的数据。

无线网络,5G即将到来。预计网络运营商将在未来四年的某个时候提供商用服务。使用全息图的新纤维光图案一些科学家说,可以将光纤回程数据率提高100倍。和太赫兹发射器可以发送数据最终会比5G更快。

现在在芯片中加入旋转激光来解决电子速度问题。

如果一切都像承诺的那样,我们可以看到持续的速度改进,就像我们看到的拨号上网变成DSL和光纤带来的可用性收益一样。因此,数字经济得以持续发展。

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