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Mikroskopische Einheiten Aktivieren Manipulation der InfrarotLeuchte an der Großen Geschwindigkeit

Published on November 17, 2012 at 4:40 AM

Eine Einheit, die wie ein kleines Waschbrett aussieht, säubert möglicherweise die Borduhren von den aktuellen Handelsprodukten, die verwendet werden, um Infrarotleuchte zu manipulieren.

Kristallenes Silikon sitzt zwischen zwei Elektroden in einem mikroskopischen Antenne-auf-einchip, das von den Forschern bei Rice University konstruiert wird. Das Chip, ein räumlicher heller Modulator, Paare mit Vorfallleuchte und ermöglicht die Manipulation von der Infrarotleuchte bei sehr hohen Geschwindigkeiten für die Signalaufbereitung und andere optische Anwendungen. (Kredit: Xu-Gruppe/Rice University)

Neue Forschung durch das Rice University-Labor von Qianfan Xu hat einen Mikronschuppe räumlichen hellen Modulator wie (SLM) die produziert, die in den Ermittlen und Darstellungseinheiten, aber mit dem Potenzial, Größenordnungen schneller auszuführen verwendet werden. Anders Als andere Einheiten in den zweidimensionalen Halbleiterchips, arbeiten die Reischips im dreidimensionalen „freien Platz.“

Xu und seine Reiskollegen führten ihr Antenne-auf-einchip für helle Modulation diese Woche im freien Zugang der Natur, Onlinezapfen Wissenschaftliche Berichte einzeln auf.

Die Manipulation der Leuchte ist zur Informationswirtschaftlichkeit zentral geworden. Denken Sie an leicht-reflektierende Digitalschallplatten und ihre Videovarianten und alle Methoden, die Laser verwendet werden, vom Ermittlen zur Sicherheit zur Chirurgie. Leuchte trägt Daten durch Glasfasern für Telekommunikation und Signale auf der molekularen Schuppe, während photonics Techniken verbessern. Leuchtdiodeleistungs-Fernsehbildschirmanzeigen (für die Zuschauer, die Infrarotaußenübertragungen kuppeln) und fangen an, die ineffizienten Glühlampen in den Häusern auszutauschen.

Aber im Computerplatz, ist Leuchte gesprungen worden und gewürgt durch den zweidimensionalen Schaltkreis, gebunden an den Hohlleitern, die ihn von hier auf dort verschieben, sagte Xu. Er und seine Kollegen unterstreichen im neuen Papier, dem 2-D Anlagen „die enorme Mehrkanalausrüstungsfähigkeit der Optik“ nutzen nicht können ermöglicht durch die Tatsache, die „mehrfache Lichtstrahlen im gleichen Platz verbreiten können, ohne sich zu beeinflussen.“

Die Forscher sehen großes Potenzial für Freiplatz SLMs in den ganz eigenhändig geschrieber, des Maßes und der Fernerkundung Anwendungen der Darstellung, der Bildschirmanzeige.

Einfach gesagt sind die des Reismikroskopischen der SLM-Chips Teams nanoscale Rippen des kristallenen Silikons, die eine Kammer bilden, welche die zwischen positiv und negativ lackierten Silikonplatten sitzt, die an metallische Elektroden angeschlossen werden. Die Stellungen der Rippen sind abhängig von Nmschuppe „Störungen“ und justieren die mitschwingende Kammer, um mit Vorfallleuchte draußen zu verbinden. Diese Kupplung zieht Vorfallleuchte in die Kammer. Nur Infrarotleuchte passiert durch Silikon, aber einmal erfasst durch den SLM, kann sie als sie manipuliert werden passiert der anderen Seite durch das Chip. Der elektrische Bereich zwischen den Elektroden stellt die Übertragung ein und bei sehr hohen Geschwindigkeiten ab.

Einzelnes SLMs sind Pixeln analog, und Xu, ein Assistenzprofessor der elektrischer und Computertechnik, sieht die Möglichkeit von Herstellungschips, die Millionen von ihnen enthalten.

Im herkömmlichen integrierten photonics „Sie haben eine Reihe Pixel und Sie können die Übertragung jedes Pixels bei sehr hohen Geschwindigkeiten ändern,“ sagte er. „Wenn Sie das in den Pfad eines optischen Trägers einsetzen, können Sie entweder die Intensität oder die Phase der Leuchte ändern, die die andere Seite herauskommt.

„LED-Bildschirme sind räumliche helle Modulatoren; sind so micromirror Reihen in den Projektoren, in denen die Spiegel rotieren,“ er sagten. „Jedes Pixel ändert die Intensität der Leuchte, und Sie sehen ein Bild. So ist ein SLM eins der grundlegenden Elemente der optischen Anlagen, aber ihre Schaltverzögerung ist begrenzt; einige können an Mikrosekunden unten gelangen, die für Bildschirmanzeigen und Projektion okay ist.

„Aber, wenn Sie wirklich informationsverarbeitendes tun möchten, wenn Sie Daten auf jedes Pixel setzen möchten, dann diese Drehzahl sind nicht gut genug.“ Xu sagte, dass die Einheit des Reisteams „ein Signal an mehr als 10 Gigabits pro Sekunde möglicherweise modulieren kann.

„Was wir hier darstellen, zu, welche Leute getan haben,“ ihm sagte sehr unterschiedlich ist. „Mit dieser Einheit, können wir sehr große Reihen mit hohem Ertrag machen. Unsere Einheit basiert auf Silikon und kann in einer Handels-CMOS-Fabrik fabriziert werden, und sie kann an sehr Hochgeschwindigkeits ausgeführt werden. Wir denken, dass dieses die Fähigkeit von optischen informationsverarbeitenden Anlagen durch eine Ordnung einiger Größen im Allgemeinen oben einstufen kann.“

Als Beispiel schlug er vor, dass die Einheit die Einzelpixel Kamera in der Entwicklung am Reis geben könnte - der zu Beginn acht Stunden nahm, um ein Bild aufzubereiten - die Fähigkeit, Echtzeitvideo zu handhaben.

„Oder Sie konnten eine Reihe von Million Pixeln haben und haben im Wesentlichen Million Kanäle Datendurchsatz in Ihrer Anlage, mit diesem ganzem parallel Signalaufbereitung,“ sagte er. „Wenn jedes Pixel nur an den kHz beschleunigt, Sie erhalten nicht viel eines Vorteils ausgeführt wird, der mit Mikroelektronischen Anlagen verglichen wird. Aber, wenn jedes Pixel auf dem Gigahertzniveau arbeitet, ist es eine andere Geschichte.“

Obwohl Xus Antennen nicht für General geeignet sein würden, der, sagte er, rechnet, konnten sie zu den optischen aufbereitenden Aufgaben fähig sein, die in der Leistung mit Supercomputern vergleichbar sind. „Optisches informationsverarbeitendes ist nicht,“ er zuließ sehr heiß. „Es entwickelt im Augenblick sich nicht wie plasmonics, nanophotonics, jene Bereiche. Aber Ich hoffe, dass unsere Einheit irgendeine Aufregung zurück in diesen Bereich setzen kann.“

Quelle: http://www.rice.edu

Last Update: 19. November 2012 15:23

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