Исследователи из Университета штата Орегон разработали и изготовили самый маленький в мире электрооптический модулятор, что может означать значительное сокращение энергии, используемой центрами обработки данных и суперкомпьютерами.
Электрооптический модулятор играет ключевую роль в волоконно-оптических сетях. Подобно тому, как транзистор является переключателем для электронных сигналов, электрооптический модулятор представляет собой переключатель для оптических сигналов. Оптическая связь использует свет, поэтому модулятор включает и выключает свет, который посылает поток двоичных сигналов по оптическим волокнам.
Новый модулятор в 10 раз меньше и потенциально может быть в 100 раз более энергоэффективным, чем лучшие предыдущие устройства. Это примерно размер бактерий, размером 0,6-8 микрон.
«Это, безусловно, самое захватывающее исследование, которое я когда-либо делал из-за того, какое влияние оно принесет, и из-за проблемы, которую он испытывал при проектировании и изготовлении», - сказал Алан Ван, адъюнкт-профессор электротехники в Инженерном колледже OSU.
Для их изобретения Ван и его докторант, Эрвен Ли, технологии с использованием рычагов, также разработанные в штате Орегон: прозрачные проводящие оксидные материалы. Созданная ими конструкция использует прозрачный проводящий оксидный затвор вместо типичного металлического затвора для объединения металлоксидного полупроводникового конденсатора с ультракомпактной фотонно-кристаллической нанополостью.
Дизайн, сочетающий инновации в материалах и устройствах, улучшил взаимодействие между электроникой и фотоникой, что позволило исследователям создать меньший электрооптический модулятор.
Ван проконсультировался со своими коллегами по промышленности о том, был ли он на правильном пути для разработки того, что они могли бы использовать.
«Они сказали, что я уменьшаю размер, и сокращение потребления энергии будет тенденцией в ближайшие пять-десять лет в отрасли. Так что это именно то устройство, которое они ищут», - сказал Ван.
Исследование является частью многолетней научно-исследовательской инициативы Министерства обороны. Ван является одним из шести исследователей из разных стран, получившим пятилетний грант от Управления научных исследований ВВС для продвижения, направленных на сокращение потребления энергии оптоэлектронными устройствами.