Сегодня 02 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные превратили каплю жидкого кристалла в оптический транзистор для гибких оптических чипов

Традиционная фотоника — работа электронных схем на основе световых импульсов — использует практически те же материалы, что и кремниевая электроника. Это влечёт за собой массу недостатков, свойственных твердотельной электронике. Поэтому новое направление в виде гибкой фотоники на базе жидких кристаллов в сочетании с полимерами способно принести много выгод в область производства энергоэффективных и одновременно производительных чипов.

 Источник изображения: University of Ljubljana

Источник изображения: University of Ljubljana

Так, группа учёных из Люблянского университета (Словения) разработала своего рода оптический транзистор из капли жидкого кристалла и группы пластиковых волноводов. Такой транзистор изготавливается в процессе простейшей манипуляции. Для этого достаточно внести пипеткой каплю жидкости в каркас из волноводов. В ином случае оптический элемент в составе чипа для кремниевой фотоники потребовал бы целой серии технологических процессов, ни один из которых не мог бы похвастаться экологической чистотой.

Помещённая учёными в каркас из полимерных оптических волноводов капля жидкого кристалла содержала флуоресцентный краситель. Затем они возбуждали краситель лазерным импульсом очень малой мощности, вызывая внутри капли так называемый WGM-резонанс. Мощности импульса света не хватало фотонам, чтобы выйти из капли, и они многократно отражались от её стенок (границы раздела сред). В этом было огромное преимущество перед обычной кремниевой фотоникой, где импульсы света на два порядка мощнее.

Второй импульс света другого цвета (иной длины волны) также малой мощности создавал эффект усиления, поучая дополнительную энергию от резонирующих фотонов. И этот своеобразный оптический переключатель испускал импульс света с задержкой после приёма первого импульса. Причём длительность задержки определялась тем, когда именно в систему был подан второй импульс. На лицо возможность управления оптическим выходом и при этом с предельно малой мощностью сигнала, недоступной для традиционной кремниевой фотоники.

Учёные подчёркивают, что преимущества мягких полимерных материалов проявляются не только в радикальном снижении энергопотребления — более чем в 100 раз по сравнению с предыдущими фотонными технологиями, но и в простоте изготовления элементов схем. Жидкий кристалл можно ввести в устройство за доли секунды при низких температурах, а полимерные волноводы позволяют создавать гибкие и крайне необычные геометрические формы, недоступные для жёсткого кремния. Тем самым жидкие кристаллы расширяют пространство для появления интересных инженерных решений, включая разнообразные формы полостей и интеграцию в сложные оптические схемы.

Хотя технология пока не конкурирует с современными нейронными сетями на кремнии, она закладывает фундамент для полностью оптических логических вентилей, фотонных процессоров и нейронных сетей будущего. Долгосрочные перспективы включают создание сверхбыстрых и сверхэкономичных вычислительных систем с минимальными потерями энергии. В целом мягкая фотоника обещает революцию в оптических технологиях, сочетая простоту производства, гибкость и высокую производительность.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Anthropic набрала долговых обязательств почти на $900 млрд ради ИИ — и снова ушла в убыток 34 мин.
Даже спустя 11 лет после релиза Bloodborne продолжают покупать — аналитики раскрыли продажи одного из главных эксклюзивов PS4 40 мин.
Grok Bot резко урезал лимиты — и Илон Маск объяснил, почему 5 ч.
Пользователи вывели $4,7 млрд с Binance после рекордной хакерской атаки — это 3 % активов криптобиржи 5 ч.
Sony ускорила выпуск обновлений для PS5, чтобы защитить GTA VI от пиратов 6 ч.
Вирус с ИИ охотится за богатыми пользователями Windows — он оценивает, сколько можно выжать с каждой жертвы 8 ч.
«Группа Астра» предупредила об уязвимости ядра операционной системы Linux 9 ч.
Gang of Dragon можно не ждать: новая студия создателя Yakuza официально закрыта 10 ч.
Хакер voices38 взломал и улучшил Onimusha: Way of the Sword — всё под прицелом Denuvo 11 ч.
Новый китайский хит: продажи амбициозного боевика Phantom Blade Zero превысили 4 миллиона копий всего за три дня 11 ч.
Маск уверен, что к 2028 году космические ИИ ЦОД обгонят земные — в Google рассказали, почему это маловероятно 3 ч.
Российские дата-центры обяжут резервировать каждый десятый сервер для государства — а бизнесу разрешат использовать иностранные ЦОД 3 ч.
Налог на ЦОД: коммерческие дата-центры РФ обязали зарезервировать 10 % мощностей для нужд государства 4 ч.
Умные очки Samsung с ИИ поступят в продажу в середине декабря — сначала только в Корее и США 5 ч.
Raspberry Pi 5 с 16 Гбайт снова подорожал: теперь он стоит $385 — втрое больше, чем на старте продаж 5 ч.
Четверо астронавтов NASA «вернулись» с Марса — они провели в изоляции больше года 5 ч.
«Ростелеком» намерен строить дата-центры под землёй для защиты от БПЛА 6 ч.
GeForce RTX 3060 снова стала самой популярной в Steam, а доля Linux почти вернулась к 4 % 6 ч.
Samsung победила в двух номинациях отечественной премии «Выбор потребителей 2026» 8 ч.
DayOne и Blue Whale Energy изучат возможность создания распределённой виртуальной электростанции в Сингапуре для ЦОД SG1 8 ч.