Микроскопические Приборы Включают Манипуляцию Инфракрасного Света на Быстром Ходе

Published on November 17, 2012 at 4:40 AM

Прибор который смотрит как малюсенький washboard может очистить часы настоящих коммерческих продучтов используемых для того чтобы манипулировать инфракрасный свет.

Кристаллический кремний сидит между 2 электродами в микроскопическом антенн-на--обломоке конструированном исследователями на Университете Риса. Обломок, пространственный светлый модулятор/демодулятор, пары с светом случая и делают возможным манипуляция инфракрасного света на высоких скоростях для обработки сигнала и других оптически применений. (Кредит: Университет Группы Xu/Риса)

Новое исследование лабораторией Университета Риса Qianfan Xu производило модулятор/демодулятор микрон-маштаба пространственный светлый (SLM) как те используемые в приборах воспринимать и воображения, но с потенциалом работать порядки величины более быстро. Не Похож На другие приборы в плоских semiconducting обломоках, обломоки Риса работают в трехмерном «открытом космосе.»

Xu и его коллегаы Риса детализировали их антенн-на--обломок для светлой модуляции эта неделя в открытом доступе Природы, Отчетах О он-лайн журнала Научных.

Манипуляция света была центральной к экономии информации. Думайте о свет-отражая компактах-дисках и их видео- вариантах и всех путях лазеры использованы, от воспринимать к обеспеченности к хирургии. Свет носит данные через стекловолокна для радиосвязей и сигналы на молекулярном маштабе по мере того как методы photonics улучшают. Дисплеи телевидения силы Светоиспускающих диодов (для телезрителей схватывая ультракрасные remotes) и начинают заменять неработоспособные электрические лампочки в домах.

Но в космосе компьютера, был прыгнут свет и gagged плоскими сетями, связанными к волноводам которые двигают их отсюда к туда, Xu сказало. Он и его коллегаы указывают вне в новую бумагу которую 2-D системы не сумеют принять преимуществу «массивнейшей возможности передавать по мултиплексу оптики» сделанной возможной фактом который «множественные световые лучи могут распространить в таком же космосе без влияния одина другого.»

Исследователя видят большой потенциал для открытого космоса SLMs в применениях воображения, дисплея, голографических, измерения и дистанционного зондирования.

Просто положено, обломоки SLM команды Риса микроскопические нервюры nanoscale кристаллического кремния которые формируют полость сидя несомненно и отрицательно данные допинг слябы кремния соединенные к металлическим электродам. Положения нервюр подлеубежал нанометр-маштаб «возмущения» и настраивают resonating полость для того чтобы соединить с светом случая снаружи. То соединение вытягивает свет случая в полость. Только инфракрасный свет проходит через кремний, но раз захвачено SLM, его можно манипулировать как он проходит через обломок к другой стороне. Электрическое поле между электродами поворачивает передачу дальше и на высоких скоростях.

Индивидуальное SLMs аналогично к пикселам, и Xu, ассистент профессора компьютерной инженерии электрических и, видит возможность обломоков изготавливания которые содержат миллионы их.

В обычном интегрированном photonics, «Вы имеете блок пикселов и вы можете изменить передачу каждого пиксела с очень большой скоростью,» он сказал. «Когда вы кладете то в путь оптически луча, вы можете изменить или интенсивность или участок света который приходит вне другая сторона.

«Экраны СИД пространственные светлые модуляторы/демодулятор; так блоки micromirror в репроекторах, в которых зеркала вращают,» он сказали. «Каждый пиксел изменяет интенсивность света, и вы видите изображение. Так SLM один из базовых элементов оптических систем, но их скорость переключения лимитирована; некоторые могут получить вниз к микросекундам, которые одобрены для дисплеев и проекции.

«Но если вы действительно хотите сделать обрабатывать информации, если вы хотите положить данные на каждый пиксел, то та скорость не хороши достаточно.», то Xu сказало что прибор команды Риса «может потенциально модулировать сигнал на больше чем 10 гигабитах в секунду.

«Что мы показываем здесь отличал очень какие люди делали,» он сказал. «С этим прибором, мы можем сделать очень большие блоки с высоким выходом. Наш прибор основан на кремнии и может быть изготовлен в коммерчески фабрике CMOS, и он может работать на очень высокоскоростном. Мы думаем что это может по-существу вычислить по маштабу вверх возможность систем обработки оптически информации на порядок нескольких величин.»

Как пример, он предложил что прибор смог дать камеру одиночн-пиксела в развитии на Рисе - которому в начале приняло 8 часов для того чтобы обрабатывать изображение - способность отрегулировать в реальном масштабе времени видео.

«Или вы смогли иметь блок миллиона пикселов, и существенно имеете миллион каналов производительности данных в вашей системе, с всей этой обработкой сигнала в параллели,» он сказал. «Если каждый пиксел только работает на килогерцах быстро проходит, вы не получает много из преимущества сравненного с микроэлектронными системами. Но если каждый пиксел работает на уровне гигагерца, то различный рассказ.»

Хотя антенны Xu не были бы соответствующи для генералитета вычисляя, он сказал, они смогли быть способны оптически обрабатывая задач которые соответствовал в силе к суперкомпьютерам. «Обрабатывать Оптически информации очень не горяч,» он впустил. «Оно быстр-не разрабатывает теперь как plasmonics, nanophotonics, те области. Но Я надеюсь что наш прибор может положить некоторое ободрение назад в то поле.»

Источник: http://www.rice.edu

Last Update: 19. November 2012 15:24

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit