Сегодня 13 октября 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 🔥
ИИ ускорил написание кода на 30 %, но готового ПО больше не стало — исследователи узнали, почему 24 мин.
God of War Laufey пошла по пути GTA VI — Sony анонсировала коллекционное издание игры без самой игры 54 мин.
Выяснилось, как с аппаратных криптокошельков Ledger увели более $93 млн 2 ч.
Пароль «123456» привел к утечке национального масштаба — хакер добрался до данных 8,8 млн человек в Дании 2 ч.
Создатель Dead Space рассказал, почему провалилась The Callisto Protocol и какой могла быть The Callisto Protocol 2 2 ч.
«Яндекс» заявил о восстановлении функций умного дома с «Алисой», а корпоративные сервисы сделал бесплатными на октябрь 4 ч.
Nvidia вдвое ускорила нейронный рендеринг DLSS 5 и снизила потребление видеопамяти на 20 % 4 ч.
Китайский ИИ-агент от Alibaba научился спорить с поддержкой, возвращать деньги и бронировать услуги 4 ч.
«Сейчас самое время»: Sony удалит GTA V из PS Plus за два дня до релиза GTA VI 5 ч.
Пионер ИИ-бума Character.AI подал на банкротство — часть активов выкупит Disney 6 ч.
Apple представила Home Collection — устройства умного дома, созданные с LG и Schneider 2 ч.
Марсоход NASA Perseverance побил рекорд пробега на другой планете — и останавливаться не собирается 3 ч.
Curator: количество DDoS-атак с начала года выросло на 140,7 %, а терабитными атаками уже не удивить 4 ч.
Xiaomi 18 Fold на чипе XRing O3 стал самым мощным Android-смартфоном сентября по версии AnTuTu 4 ч.
Apple представила умную колонку HomePod mini 2 с Siri AI и светомузыкой Sound Glow 4 ч.
Россияне встретили iPhone 18 Pro без ажиотажа — спрос остался на уровне прошлого года 4 ч.
Обновлённая Apple TV 4K получила встроенные микрофоны для Siri AI и пульт, который подскажет, где его искать 4 ч.
Apple представила HomeView — домашний смарт-экран на подставке с Siri AI за $299 5 ч.
Visionbay.ai разработала типовой проект ИИ-фабрики с питанием 800 В DC для платформы NVIDIA Vera Rubin 5 ч.
Подрядчик Supermicro Тин-Вэй Сунь признался в контрабанде серверов с ИИ-чипами NVIDIA в Китай 6 ч.