Our work, their stories
樣子像蜂巢，但是尺寸卻比蜂刺還要小。美國研究人員開發(fā)出的一種新的裝置可以控制光束在更緊密的彎管繞行，同時(shí)還不會影響到光束強(qiáng)度和完整性，有望將計(jì)算設(shè)備的內(nèi)部傳輸率提高上千倍，從而為下一代超高速計(jì)算奠定基礎(chǔ)。
這項(xiàng)研究成果是由德州大學(xué)艾爾帕索分校(UTEP)及中佛羅里達(dá)大學(xué)(UCF)的研究人員共同取得的，最近刊登在《光學(xué)快訊》上。其研究背景是現(xiàn)代電路板遭遇的性能瓶頸。電路板是通過金屬導(dǎo)線在不同的元器件之間以電信號的方式傳輸數(shù)據(jù)的，在周邊技術(shù)突飛猛進(jìn)的情況下，電子電路的傳輸速度日益成為了計(jì)算的性能瓶頸。
于是微芯片和計(jì)算機(jī)制造商都開始把目光放在了速度快得多的光信號上面。但是由于電路板的布線密密麻麻且曲度極大，要想控制光束穿行的同時(shí)避免強(qiáng)度損失是很難的。
UCF 的研究人員采用了納米級的 3D 打印技術(shù)激光直寫來制造彎曲率為以前兩倍的微型格柵，然后設(shè)法讓光束在這些格柵中穿行的同時(shí)保持了光強(qiáng)的無損。圖中可以讓光發(fā)生 90°折射的這種塑料(環(huán)氧樹脂)裝置只有 20 微米(μm)。
這項(xiàng)成果的意義重大。因?yàn)橐酝鶄鹘y(tǒng)向光纖那樣的導(dǎo)波管盡管也能控制光束傳輸，但是必須是逐步彎曲才能讓光線通過，如果曲度過大，光就會逃逸并發(fā)生能量損失。但是現(xiàn)在的設(shè)備都是越做越小，沒有空間容納傳統(tǒng)導(dǎo)波管的這種逐步彎曲的布放方式。
而現(xiàn)在的這種 20 微米的裝置已經(jīng)打破了此前讓光線變彎的世界紀(jì)錄(從 45°提高到 90°)，其下一步打算再將這一成績提高一倍(180°)。如果這一成績能夠?qū)崿F(xiàn)的話，意味著排線密度可以達(dá)到目前電子電路板的水平，從而為光通信的超高速計(jì)算奠定基礎(chǔ)。不過這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者產(chǎn)品的商用尚需時(shí)日，研究人員預(yù)計(jì)可能會首先應(yīng)用到高性能的超級計(jì)算機(jī)上面。
