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德科学家提出全光晶体管设计方案

  德国科学家提出了全光晶体管的设计

  新设计迈出重要一步2011年05月07日日源在开发实用型光电晶体管:科技日报作者:张立军华晨据物理学家组织网5月5日报道,德国应用分析与对策研究所随机与马克思研究所的波恩科学家共同提出了一种新的全光学晶体管设计方案,即使用一束光脉冲控制另一个光束,形成由光线控制的完全“光路”。最新的设计解决了目前该领域面临的多渠道挑战,最近发表的“物理评论快报”上发表了论文。用光子代替电子来引导光,把传统的电缆或线路“变形”成“光路”,并最终用计算机代替光子学,这是物理学家一直在努力追求的。因为,与电子晶体管相比,光电晶体管在转换速度,散热性等诸​​多方面具有无可比拟的优势。这种研究的关键是要找到一个“开关”,将一个光束的能量转移到另一个。常见的做法是改变纤维的性质。更好的方法是使用另一个脉冲“控制脉冲”来实现“全光转换”,从而形成一种完全被光控制的“光路”。在最新的研究中,科学家们使用较弱的色散脉冲来控制另一个更强的信号脉冲,将信号脉冲分散为七倍的控制脉冲。这两个脉冲可以在不同频率的非线性介质中以相同的方向以几乎相同的速度传播。如果晚期脉冲能够捕捉到另一个脉冲,则两个脉冲将相互作用。从控制脉冲的角度来看,信号脉冲就像是宇宙的白洞边界,它与任何物质的外边缘无法进入,因此,科学家们假定信号脉冲和控制脉冲锁定,直到控制脉冲改变信号脉冲的强度,频率,速度或形状,控制脉冲可以像开关一样调制信号脉冲以在晶体管中实现其功能。研究人员指出,如果一个晚期脉冲受到先前脉冲所产生的“边界线”的影响,信号脉冲将与控制脉冲交换能量。无论谁是“边界线”的拥有者,只要这两个脉冲非常接近,就会发生能量转移。而且,信号脉冲可以重复调节,设计一个实用的路线。实现“全光路”的关键是调节控制激光器来调节信号的脉冲衰减或增益多次。研究人员还指出,全光晶体管也克服了光学级联能力和扇出问题。由于强脉冲不会分散传播或脉冲成多个脉冲,所以可以输出强脉冲作为下一次转换的输入,从而实现开关路径的轻微级联。虽然全光晶体管迄今尚未被证明,但新设计已朝向实用光学晶体管的发展迈出了重要的一步。 (常丽君)点击

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