czwartek, 12 listopada 2009

Laser krzemowy


Krzem jest półprzewodnikiem stosowanym we współczesnej elektronice, między innymi z niego robi się komputerowe mikroprocesory. Ale wszędzie tam, gdzie potrzebne jest laserowe światło, a więc w komunikacji światłowodowej, czy w odtwarzaczach CD, do tej pory stosowano inne półprzewodniki, np. arsenek galu czy fosforek indu. Są one dobrym źródłem światła ze względu na swoje własności fizyczne, lecz są dużo droższe i trudniejsze w obróbce niż krzem.
W "tradycyjnych" laserach gromadzi się energię, która służy do przyspieszenia skupionej wiązki. Krzem jednak rozprasza i absorbuje światło. Na przeszkodzie stał fakt, że niektóre elektrony z krzemu absorbują energię konieczną do nadania wiązce odpowiedniego przyspieszenia. Inżynierowie Intela zbudowali więc urządzenie, które usuwało "przeszkadzające" elektrony. Po raz pierwszy zaprezentowano taki laser wykorzystujący krzem w drugiej połowie 2004 roku. Eksperymentalne urządzenie wytwarzało jednak wiązkę pulsacyjną, a do założonych przez inżynierów Intela celów konieczny był laser z wiązką ciągłą. W końcu na początku 2005 roku badacze z laboratorium Intela skonstruowali laser z krzemu działający z falą ciągłą. Intel kontynuuje badania nad laserem, a jego specjaliści pracują też nad połączeniem go z opracowanym wcześniej krzemowym modulatorem optycznym, co umożliwi zastosowanie lasera w obecnie wykorzystywanej infrastrukturze telekomunikacyjnej.
To zapowiedź rewolucji w komputerach i telekomunikacji. Dzięki temu wkrótce mogą powstać dużo tańsze nadajniki oraz wzmacniacze światła używane w telekomunikacyjnych światłowodach. Innym zastosowaniem wynalazku byłyby lepsze komputery. Żeby zwiększyć szybkość ich działania, inżynierowie starają się dziś upchać w mikroprocesorze coraz więcej tranzystorów (miliony na jednym centymetrze kwadratowym). Ale już za kilka lat dotrą do granicy możliwości takiego upakowania. Winne są temu elektroniczne sygnały, które biegną po miedzianych połączeniach między milionami tranzystorów - nie będą w stanie nadążyć z obsługą elektronicznego ruchu. Wyjściem byłoby zastąpienie metalowych połączeń światłowodami, bo wtedy sygnały rozchodziłyby się w mikroprocesorze z prędkością światła, czyli największą możliwą w naturze. Do tego jednak potrzeba źródeł światła, które będzie można wykonać na tej samej krzemowej płytce i w tej samej technologii co cały mikroprocesor. I to właśnie jest teraz celem prac naukowców z Intela.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz