科學(xué)家研究出布拉格孤子 通信技術(shù)有望突破

發(fā)布時(shí)間:2019-7-10 09:59    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: 孤子 , 光信號
來(lái)源:快科技

近日據外媒報道,科學(xué)家首次在硅基芯片上實(shí)現操控光波和光子信息,并維持了它們的整體波形。目前因為大多數通信基礎設施仍依賴(lài)于基于硅的設備來(lái)傳播和接收信息,這標志著(zhù)通信基礎設施將大幅提升傳輸速度。

在現代通信技術(shù)中,保持洲際光纖中的信息完整性是至關(guān)重要的。從理論上說(shuō),這需要在光纖的收發(fā)端對硅基芯片中的光進(jìn)行操作,以此確保那些“光子信息包”的波形在傳送中不會(huì )被破壞。多年以來(lái),科學(xué)家們一直在為這個(gè)目標努力,現在終于有了新的成果。

而近日,悉尼大學(xué)納米研究所和新加坡科技大學(xué)設計學(xué)院合作,首次通過(guò)操控一塊硅基芯片上的光波成功地維持了它們的整體波形,這類(lèi)特殊的波名為“孤子”。

其實(shí)在20年前,科學(xué)家們就首次在光纖中觀(guān)察到了這種“孤子”,并被命名為“布拉格孤子”。但是當時(shí)并沒(méi)有在硅基材料上進(jìn)行試驗,因為當時(shí)的硅基材料并不具備傳播“孤子”的條件。

現在,研究小組在新加坡建造了一種基于超富硅氮化物(USRN)的裝置,并為它配置了悉尼納米公司(Sydney Nano)最先進(jìn)的光學(xué)工具,最終,這臺裝置成功證明了硅基芯片上的布拉格孤子的形成和裂變過(guò)程。研究人員將這一發(fā)現歸功于聯(lián)合使用了USRN和布拉格光柵器件。后者是一種經(jīng)過(guò)輕微修改的硅材料,能產(chǎn)生所謂的“布拉格光柵”,它加工起來(lái)十分方便。

同時(shí)布拉格光柵器件的硅基特性也確保了與互補金屬氧化物半導體CMOS)工藝的兼容性?煽康貑(dòng)孤子壓縮和裂變的能力,并允許用比以前所要求的更長(cháng)的脈沖產(chǎn)生超快現象。而且芯片規模的小型化也提高了光信號處理的速度。
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