科學家制造出世界最小光開關(guān)

時間:2008-02-13

來源:中國傳動網(wǎng)

導語:且該開關(guān)由硅制成,具有集成入CMOS電子元件的潛力。

蘇格蘭圣安德魯大學科學家日前制作出目前世界最小的光開關(guān),且該開關(guān)由硅制成,具有集成入CMOS電子元件的潛力。該研究成果發(fā)表在近期的《光學通訊》期刊上。 這個新元件是一個基于定向耦合器的2×2開關(guān)。定向耦合器包含2個距離非常接近的波導,以致光能可從一個波導傳到另一個波導。當定向耦合器處于關(guān)閉狀態(tài)時,光沿著上部波導不受干擾地傳至出口;而當定向耦合器通過加熱方式開啟時,光被切換至另一個波導,由下方出口傳出。   該元件的高明之處在于,它將光子晶體納米結(jié)構(gòu)直接蝕刻在開關(guān)上。這個納米結(jié)構(gòu)可使光減速以在短距離內(nèi)產(chǎn)生足夠強的作用力,以此來縮小元件的尺寸。元件上具有光子晶體結(jié)構(gòu)圖案的部分每邊均只有9微米,這要比現(xiàn)存元件小很多。研究人員表示,該元件可用作光路的基本結(jié)構(gòu)單元,譬如將多個2×2開關(guān)級聯(lián)起來即可得到16×16的大型矩陣開關(guān)。   研究人員稱,該元件也可作為將信息編碼至光束的光調(diào)制器,這比IBM公司不久前剛發(fā)布的調(diào)制器小了近10倍,這也意味著它的電容更小,因此開關(guān)速度可能會更快。研究人員推測,該調(diào)制器的信息傳輸率將高達每秒100吉比特,但缺點是帶寬比較窄。該開關(guān)的工作帶寬僅幾個納米,而IBM調(diào)制器的帶寬可覆蓋整個C波段。   研究論文上發(fā)表的開關(guān)由電子束光刻技術(shù)制成,研究人員指出這種開關(guān)也可以采用深紫外光刻技術(shù)來制作。研究團隊目前正與英特爾及比利時IMEC公司合作,目的是證明納米結(jié)構(gòu)可以用更低的成本來制作。
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