В преддверии очередного IDF (форума для разработчиков корпорации Intel) в Сан-Франциско были обнародованы новые подробности о самых интересных новинках, которые будут на нем представлены, в том числе, и о первом в мире кремниевом лазере непрерывного действия. По словам разработчиков, несмотря на то, что эти лазеры еще не запущены в массовое производство, уже сейчас можно говорить о широком спектре их применения: как надеются ученые, однажды такие лазеры позволят со скоростью света передавать терабайты данных в компьютерах и сетях будущего.
Как сообщает корреспондент CNews из Сан-Франциско, подробности о первом в мире кремниевом лазере непрерывного действия были представлены журналистам 28 февраля, до официального начала работы форума, намеченного на сегодня.
По словам исследователей корпорации, с помощью новой технологии высококачественные и недорогие лазеры можно будет изготавливать на микропроцессорных фабриках, почти так же, как сегодня изготавливаются процессоры и чипы памяти. Миллионы таких лазеров в самое ближайшее время смогут найти широкое применение в вычислительной технике, коммуникациях, медицинских приложениях и многих других отраслях жизни и бизнеса.
Исследователи корпорации Intel, как рассказал журналистам директор лаборатории фотоники Intel Марио Паниччиа (Mario Paniccia), смогли использовать давно известное физическое явление — Раман-эффект — для того, чтобы усилить инфракрасное излучение, проходящее через кристалл кремния. Они добились того, что запущенный в этот кристалл свет выходил из него в виде высококачественного лазерного луча. До сих пор лазеры широко использовались в разных отраслях промышленности, но это всегда были достаточно большие и дорогие устройства. Исследователи лабораторий Intel научились делать их маленькими и дешевыми.
Все технические подробности о новом лазере Intel опубликованы в номере известного журнала Nature от 17 февраля 2005 года (том 433, статья «Непрерывный рамановский кремниевый лазер»), мы расскажем лишь о некоторых из них. Кремний прозрачен для инфракрасного света, поэтому когда в него попадает такой свет, он идет по кристаллу, как видимый свет через стекло. Эффект Рамана приводит к тому, что проходя через кремний, свет усиливается. Если покрыть края кристалла специальными отражающими пленками (аналогичными тем, что используются в дорогих солнечных очках), инфракрасный свет будет отражаться от них — в точности таким же образом, как видимый свет отражается от зеркал в хорошо известном многим обычном лазере. После многократного отражения энергия пучка света возрастает, и он выбрасывается наружу в виде мощного лазерного луча.
На пути к своему открытию исследователям пришлось преодолеть немало преград. Наиболее серьезной из них оказался эффект двухфотонного поглощения. Суть его состояла в том, что одновременно попадание двух инфракрасных фотонов в атом кремния выбивало из того электрон. Из-за этого эффекта в кремнии накапливались свободные электроны, которые поглощали свет, и никакого усиления не происходило. Избавиться от этого нежелательного «засорения» кремния удалось, приложив к кристаллу напряжение, которое действовало как «пылесос», отсасывая возникающие свободные электроны и не действуя на свет. Скачать ролик, демонстрирующий работу кремниевого лазера Intel, можно
здесь (Тип - "Приложение").
Свет все уверенней проникает в вычислительную технику. Успехи кремниевой фотоники начались в Intel год назад, когда так же на IDF было объявлено о создании в лабораториях Intel первого кремниевого оптического модулятора, способного кодировать данные на частоте в 1 ГГц, двадцатикратное улучшение предыдущего рекорда.
«У нас есть широкая программа использования достижений кремниевой фотоники для нужд людей, — сказал директор коммуникационной лаборатории Intel Кевин Канн (Kevin Kahn). — Мы будем соединять наши научные достижения в кремниевой фотонике с нашим массовым производством, чтобы все преимущества оптических устройств могли использоваться в компьютерной и коммуникационной индустрии».
Первая в мире кремниевая микросхема, способная испускать лазерный луч непрерывного действия, созданная в лабораториях Intel. По словам ученых, с помощью такого лазера компьютеры будущего смогут обмениваться данными со скоростью света.
Пока эти лазеры существуют только на лабораторных столах, они еще не стали массовым продуктом, но в принципе, как сказал Марио Паниччиа уже сейчас можно думать о том, как эти лазеры смогут передавать терабайты данных в компьютерах и сетях будущего. Кроме того, современные медицинские лазеры стоят десятки тысяч долларов и доступны далеко не всем, а новый технологический прорыв Intel сделает их доступными всем желающим.
Источник: cnews.ru