矽光晶片研究新進展:特製納米線可選擇性透射不同顏色的光

光學微處理器有朝一日可提供光速般的計算能力, 而新研究表明, 我們可以生產矽納米線, 從而選擇性地透射不同顏色的光. 在進一步開發後, 即可在具有全光學互聯的納米級工藝節點處, 構建封裝相應的電子元件. 許多科技愛好者們都知道, 與傳統的銅纜相比, 光纜可以提供更高的頻寬和速度. 光速被認為是任何類型運動的理論速度極限.

此前, 研究人員已經嘗試過在微處理器上使用光學互聯, 但從未找到適合大規模生產的解決方案. 好消息是, 來自北卡羅來納大學教堂山分校的研究人員們, 剛剛發表了一篇新論文.

其詳細介紹了矽納米線是如何用於 '選擇性地允許不同波長的光通過' 的, 而選擇性地開啟或關閉不同顏色的光通路, 是向著 '構建純光學微處理器' 邁出的重要一步.

由於在納米線內部產生了特製的形狀, 研究人員見證了一些神奇現象的發生. 光管的直徑採用了專有技術進行調製, 從而實現選擇性的光傳輸.

為了將光導向納米線, 研究人員利用了 '米氏散射' (Mie Scattering) 的光學性質. 研究中一個有趣的發現是, 通過納米線的光的顏色, 換環境條件相當敏感.

對於具有原生光輸出的微型感測器, 它們有許多潛在的應用, 特別是在航空航天和國防領域. 然而小型化是阻礙光學處理器大規模生產的障礙之一. 當前的微處理器可以封裝數十億個晶體管, 尺度已經減小到了 10nm 以下. 而傳統上的光學元件還停留在微米級的工藝範疇, 因為它要防止晶片上元件密度過高可能面臨的各種潛在問題.

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