Сверхбыстрые фотонные провода

28.09.2012

Процессы передачи информации можно сделать более быстрыми и энергетически эффективными с помощью фотонных компонентов. Разработка высокоэффективных оптических источников и приемников, интегрированных в микрочипы, уже достигла высокого уровня. Однако до сих пор не было удовлетворительных возможностей оптической связи между отдельными чипами. "Самая большая сложность состоит в достаточно точном выравнивании чипов с соединяющим их световодом", - поясняет Кристиан Коос, профессор Технологического института Карлсруэ, Германия (Karlsruhe Institute of Technology, KIT).

Группа под руководством Кристиана Кооса подошла к этой проблеме с другой стороны: сначала исследователи зафиксировали положение чипов, а затем высокоточным способом построили на полимерной основе световод между ними. Для подгонки соединения к расположению и направленности чипов ученые разработали новый метод трехмерного структурирования световода. Они использовали для этого так называемую двухфотонную полимеризацию, предоставляющую очень высокую разрешающую способность. Сверхчастотный лазер формирует конструкцию световода из полимера сразу на поверхности чипа. С этой целью исследовали использовали систему лазерной литографии, созданную Nanoscribe, сопутствующей компанией KIT.

Прототипы "фотонных проводов" достигли очень низких потерь и очень высокой пропускной способности в диапазоне инфракрасных телекоммуникационных волн около 1,55 микрометров. В первых экспериментах исследователи продемонстрировали скорости передачи данных свыше 5 терабит в секунду. Перспективы применения фотонных связей - в сложных приемо-передающих системах для оптической дальней связи, а также в датчиках и измерительных технологиях. Поскольку сверхточное позиционирование чипов при изготовлении таких систем будет больше не нужно, процесс становится частично приспособленным для автоматического производства больших серий. Теперь исследователи из KIT планируют в сотрудничестве с партнерскими компаниями довести эту технологию до промышленного применения.

<< Назад: От воспоминаний можно избавиться 29.09.2012

>> Вперед: Антарктику засевают 28.09.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Поезд на магнитной подушке с беспроводным питанием 31.03.2022 На востоке Китая был испытан прототип поезда на магнитной подушке с уникальным беспроводным питанием. Подобные транспортные средства, включая монорельсовые, давно используют электромагнитную индукцию для получения энергии. Однако китайские ученые смогли удивить. Вместо обычной для такого метода передачи энергии эффективности на уровне 20-50 % китайская технология обеспечивает беспрецедентный КПД на уровне 92,4 %. Такого в мире нет нигде. Традиционные маглевы (поезда на магнитной подушке) используют так называемые линейные двигатели. В этой схеме монорельс и оборудование поезда - это фактически один электрический двигатель. Одно движется относительно другого и это приводит к выработке электрического тока на борту маглева. Эффективность такого двигателя может быть на уровне 20 % или немногим более. Кроме того, такая система не вырабатывает энергию во время остановки, что требует иных источников для питания бортового оборудования. Новая китайская технология лишена и этого недостатка. По сути, китайские инженеры из компании CRRC Qingdao Sifang разработали систему беспроводного питания маглевов подобную работе индукционной плиты. Вдоль полотна были размещены электромагнитные катушки каждая специальной формы длиной около 20 метров. Также особым образом была доработана приемная антенна на борту поезда. В испытаниях система на всех скоростях вплоть до 600 км/ч показала способность постоянно передавать маглеву более 170 кВт мощности. Она одинаково эффективно работала как в движении, так и на остановках. Решая проблему эффективной передачи энергии на борт поезда без проводов, инженеры искали возможность исключить взаимные помехи питающего поля и электромагнитного поля, движущего состав (этим занимались разные катушки); определяли оптимальные режимы включения и выключения подающих питание катушек (на максимальной скорости поезд проносится над ними в одно мгновение) и решали массу других технологических задач. Испытания прототипа показали, что в общем задача решена. Следующее поколение китайских маглевов станет более совершенным.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026