Миниатюрные источники света для большого будущего
Крошечные светодиоды толщиной не более человеческого волоса готовы совершить революцию, выполняя задачи, где сегодня доминируют лазеры – от скоростной передачи данных между серверными стойками до создания сверхъярких дисплеев нового поколения. Исследования, проведенные с участием ученых Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, ярко демонстрируют практическую осуществимость этой технологии и ее огромный потенциал.
Инженерный прорыв: эффективность + направленность
Основой для значительного шага вперед стала инновационная конструкция микросветодиода (microLED). Особый дизайн, включающий применение распределенных брэгговских отражателей вокруг светоизлучающей области, позволил получить впечатляющие результаты. По сравнению с прежними образцами, новая разработка увеличила оптическую мощность излучения со стороны воздуха на 20%, со стороны подложки – на целых 130%, одновременно уменьшив расходимость луча на 30%.
Преимущества перед лазерами в ЦОД
Эти усовершенствования привели не только к более высокой направленности светового пучка, но и к кардинальному росту общей эффективности. Наблюдения разработчиков показали рост электрической эффективности на 35%, а эффективности системы "от розетки" в целом – на 46%. Такие устройства конвертируют гораздо больше потребляемой энергии в полезный световой поток. Микросветодиоды, обычно не превышающие 100 микрон в ширину, рассматриваются как многообещающая и энергоэффективная альтернатива лазерам для оптических линий связи на короткие дистанции, особенно в центрах обработки данных (ЦОД), где вопросы перегрева, надежности и энергопотребления стоят исключительно остро.
Ключевые показатели эффективности
В отличие от лазеров, склонных к перегреву уже при умеренных температурах, микросветодиоды демонстрируют отличную термостабильность и могут стабильно работать в гораздо более горячих средах без потребности в сложных и дорогих системах охлаждения. Это существенно повышает их надежность, снижает частоту замен и общую стоимость владения, делая их гораздо более удобной и универсальной технологией для энергоемких серверных ферм.
Многофункциональный потенциал технологии
Прогресс в области облачных вычислений и искусственного интеллекта постоянно увеличивает нагрузки на центры обработки данных, требуя все более быстрой и ресурсоэффективной передачи огромных массивов информации. Даже небольшие улучшения в технологиях источников света способны принести значительную экономическую выгоду в масштабах глобальных сетей. Главное достоинство микросветодиодов заключается в их универсальности: одна базовая технология открывает перспективы сразу во множестве направлений – от увеличения скорости и объемов передачи данных до создания невероятно ярких и тонких экранов, а также устройств дополненной и виртуальной реальности, обещая буквально зажечь новые горизонты технологий.
Источник: scientificrussia.ru