切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
  • 美国加州大学伯克利分校开发出最大最快的硅光子开关

    作者:佚名 来源:环球创新智慧 时间:2019-04-14 20:36 阅读:509 [投稿]
    据美国加州大学伯克利分校官网近日报道,该校工程师开发出一种新型光子开关,它能比以往更快、更有效地控制光线通过光纤的方向。

    导读

    据美国加州大学伯克利分校官网近日报道,该校工程师开发出一种新型光子开关,它能比以往更快、更有效地控制光线通过光纤的方向。有朝一日,这种光学“交警”将会彻底改变信息在数据中心和高性能超级计算机中的传输方式。

    背景

    数据中心是云端的图片、视频、文件存储的地方。它由数十万台服务器组成,这些服务器不断地来回发送信息。

    欧洲核子研究组织(CERN)的数据中心(图片来源:维基百科)

    电气开关扮演着“交警”的角色,确保从一台服务器发送的信息能到达目标服务器,而不会在途中丢失。但是随着数据传输速率的不断增长,电气开关已经达到了它的处理极限。电气开关产生的热量非常大,即便向一个开关上塞进更多的晶体管,它们产生的热量也会开始造成一定的限制。业界预计,这种趋势可能还会延续两代。之后,一些更根本的东西必须被改变。某些人认为光学会起到帮助作用。

    创新

    近日,美国加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的工程师们开发出一种新型光子开关,它能比以往更快、更有效地控制光线通过光纤的方向。有朝一日,这种光学“交警”将会彻底改变信息在数据中心和高性能超级计算机中的传输方式,这些高性能超级计算机可应用于人工智能和其他数据密集型应用。

    相关论文于4月11日在线发表在《Optica》期刊上。

    技术

    光子开关是由5万多个微型“光开关”构成,每个“光开关”都能引导240束微型光束中的一束。当开关打开时,光线向右转;当开关关闭时,光线直接通过。240乘240的开关阵列蚀刻到硅晶圆中,占据的面积仅比一枚邮票略大一点。


    (图片来源:Younghee Lee)

    加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系教授、这篇论文的高级作者吴明(音)表示:“在一个硅开关中,我们首次接近了只能采用体光学来构造的大型开关。我们的开关不仅大,而且速度快1万倍。因此,我们可以用很多人都没想到的有趣方法来切换数据网络。”

    目前,可同时控制数百束光的光子开关,只能由镜子或者透镜组成。这些镜子或者透镜必须通过物理方法转向,才能切换光线的方向。每次转向需要十分之一秒才能完成,与电子数据传输速率相比,这个时间很漫长。然而,这种新型光子开关,由微型集成硅结构制成,可在几分之一微秒的时间内开关,接近高速数据网络应用所必需的速度。

    分享到:
    扫一扫,关注光行天下的微信订阅号!
    【温馨提示】本频道长期接受投稿,内容可以是:
    1.行业新闻、市场分析。 2.新品新技术(最新研发出来的产品技术介绍,包括产品性能参数、作用、应用领域及图片); 3.解决方案/专业论文(针对问题及需求,提出一个解决问题的执行方案); 4.技术文章、白皮书,光学软件运用技术(光电行业内技术文档);
    如果想要将你的内容出现在这里,欢迎联系我们,投稿邮箱:service@opticsky.cn
    文章点评