Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 79

Тут можно читать онлайн Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 - бесплатно полную версию книги (целиком) без сокращений. Жанр: Прочая околокомпьтерная литература. Здесь Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн без регистрации и SMS на сайте лучшей интернет библиотеки ЛибКинг или прочесть краткое содержание (суть), предисловие и аннотацию. Так же сможете купить и скачать торрент в электронном формате fb2, найти и слушать аудиокнигу на русском языке или узнать сколько частей в серии и всего страниц в публикации. Читателям доступно смотреть обложку, картинки, описание и отзывы (комментарии) о произведении.

Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 краткое содержание

Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 - описание и краткое содержание, автор Коллектив Авторов, читайте бесплатно онлайн на сайте электронной библиотеки LibKing.Ru
ОглавлениеСтатьи

После шаттла: космические амбиции Китая Автор: Юрий Ильин

SNIPER: светлое будущее кремниевой нанофотоники Автор: Евгений Лебеденко, Mobi.ru

После шаттла: удастся ли реализовать программу МАКС? Автор: Юрий Ильин

Как взламывают мобильные платформы: взгляд экспертов Автор: Андрей Письменный

Интервью

Александр Симонов (СО РАН) о топливных элементах Автор: Алла Аршинова

Терралаб

По щучьему веленью: компьютер за рулём Автор: Олег Нечай

StructureSynth: сыграйте мне про архитектуру Автор: Радий Фиш

Альтернативные браузеры для iOS Автор: Андрей Федив

Колумнисты

Кафедра Ваннаха: Хеширование знаний Автор: Ваннах Михаил

Василий Щепетнёв: История попаданца Автор: Василий Щепетнев

Кафедра Ваннаха: Гауссиана, образование, социум Автор: Ваннах Михаил

Дмитрий Шабанов: Планетарный кофе Автор: Дмитрий Шабанов

Василий Щепетнёв: Попаданец в чистилище Автор: Василий Щепетнев

Кивино гнездо: Для всех и даром Автор: Киви Берд

Кафедра Ваннаха: Забытый футуролог Автор: Ваннах Михаил

Голубятня-Онлайн

Голубятня: Анонс публикаций Автор: Сергей Голубицкий

Голубятня: Агора №27 Автор: Сергей Голубицкий

Голубятня: Анбоксинг iBasso D4 «Mamba» Автор: Сергей Голубицкий

Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)

Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 - читать книгу онлайн бесплатно, автор Коллектив Авторов
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Так что же, кремниевому лазеру никогда не увидеть (точнее, не испустить) свет? Конечно же, нет. Кремний можно заставить светить, если применить различные хитрости. Например, легировать его материалом, который будет испускать фотоны за кремний. Или так изменить структуру самого кремния, что он вынужден будет засветиться. Третий способ — применить комбинационное рассеяние света (его ещё называют рамановским), временно превращающее кремний в практически прямозонный полупроводник.

Один из способов заставить кремний светиться создать пористую кремниевую - фото 8
Один из способов заставить кремний светиться — создать пористую кремниевую структуру
Схема и микрофотография лазера на основе рамановского рассеяния В настоящее - фото 9
Схема и микрофотография лазера на основе рамановского рассеяния

В настоящее время наибольших успехов учёные добились в области технологий легирования кремния. Самая известная реализация кремниевого лазера непрерывного действия на их основе — лазер, разработанный компанией Intel совместно с Калифорнийским университетом Санта-Барбары. Учёным удалось с помощью окиси «приклеить» прямозонный полупроводник фосфид индия к кремниевому волноводу. Толщина «клея» при этом составляет всего 25 атомов. Создавая разность потенциалов между кремнием и фосфидом индия (это называется «электрическая накачка»), они добились формирования фотонов, которые через «клей» проникают в кремниевый волновод.

Схема схема гибридного кремниевого лазера непрерывного действия На основе такой - фото 10
Схема схема гибридного кремниевого лазера непрерывного действия

На основе такой схемы создаются варианты гибридного кремниевого лазера с разной длиной волны (инфракрасного диапазона, прозрачного для кремния), что позволяет реализовать многоканальную коммуникационную систему.

Кремниевые модуляторы

Испускаемый кремниевым лазером поток фотонов можно представить как несущую частоту, которую требуется модулировать двоичным сигналом.

Оптические модуляторы считались невозможными до тех пор, пока учёные не решили использовать явление интерференции света. В общем виде модулированный оптический сигнал можно получить путём интерференции опорного пучка света и пучка, прошедшего через материал, изменяющий показатель преломления под воздействием электрического тока (так называемый электрооптический эффект). К сожалению, кремний и здесь подкачал — его симметричная кристаллическая решётка не позволяет реализовать электрооптический эффект. На помощь вновь пришло легирование.

Учёные раздвоили кремниевый волновод и нарастили на одном из его плеч слой нитрида кремния, который растянул кристаллическую решётку кремния. Приложение к этому участку напряжения приводит к преломлению света в этом плече волновода. При этом в другом плече этот же поток распространяется без искажения.

Микрофотография участка плеча преломления света в модуляторе МахаЦендера - фото 11
Микрофотография участка плеча преломления света в модуляторе Маха-Цендера
Реализация всего модулятора МахаЦендера и его варианты Объединение этих - фото 12
Реализация всего модулятора Маха-Цендера и его варианты.

Объединение этих потоков на выходе приводит к их интерференции, при этом выходной поток будет модулироваться приложением напряжения к плечу волновода с нитридом кремния. Изобретать велосипед учёным не пришлось. Подобный эффект широко применяется в интерферометрах Маха-Цендера. Поэтому кремниевые модуляторы и демодуляторы назвали точно так же.

Кремниевые мультиплексоры

Множество модулированных световых потоков от множества лазеров с разной длиной волны может существенно повысить пропускную способность коммуникационного канала за счёт распараллеливания передачи данных. Но как это множество потоков объединить в один? Да ещё и таким образом, чтобы на выходе полученный суммарный поток снова можно было разделить. Здесь на помощь придут мультиплексоры. Оптические, естественно.

Идея оптического мультиплексора на основе массива волноводов AWG - фото 13
Идея оптического мультиплексора на основе массива волноводов (AWG)
Микрофотография AWGмультиплексора Оптический мультиплексор на основе каскада - фото 14
Микрофотография AWG-мультиплексора
Оптический мультиплексор на основе каскада модуляторов МахаЦендера В настоящее - фото 15
Оптический мультиплексор на основе каскада модуляторов Маха-Цендера

В настоящее время предложена технология микроминиатюрного мультиплексирования света путём его спектрального уплотнения (WDM — Wavelengths Division Multiplexing). Чаще всего для её реализации используют дифракционную структуру на основе массива волноводов и зеркал (AWG — Arrayed Waveguide Grating), в которой каждый пучок света движется по собственному волноводу, искривлённому в соответствии с его длиной волны. Смыкаясь, эти волноводы и дают результирующий спектрально-уплотнённый поток. Другим распространённым решением является использование каскада уже известных нам модулятров Маха-Цендера.

IBM SNIPER. Кремниевый терабит

Решения в области кремниевой фотоники, предложенные компанией Intel, направлены на продвижение фотонных технологий в области интерфейсов периферийных устройств. Ближайшей коммерческой перспективой является пятидесятигигабитный оптический вариант интерфейса Thunderbolt (возможно, к моменту промышленной реализации его назовут по-другому). В более отдалённой перспективе Intel рассматривает увеличение пропускной способности до двухсот гигабит в секунду. Сказать, что это быстро, значит не сказать ничего: например, содержимое диска DVD при такой скорости может быть передано за одну секунду.

Точно такую же цель поставила перед собой лаборатория IBM Research. Поставила и добилась! Правда, использовать свой терабит IBM планирует не в коммуникационных интерфейсах, а в высокоскоростных шинах, соединяющих ядра многоядерного процессора.

Межядерная коммуникация на основе кремниевой фотоники Идея проекта SNIPER от - фото 16
Межядерная коммуникация на основе кремниевой фотоники
Идея проекта SNIPER от IBM Research синим цветом показана фотонная часть - фото 17
Идея проекта SNIPER от IBM Research (синим цветом показана фотонная часть схемы)

Проект SNIPER является практической реализацией идеи нанофотоники, использующей рассмотренные выше «строительные блоки» для создания фотонной коммуникационной сети. Эта фотонная сеть интегрирована поверх многослойного «пирога» системы на чипе, включающем многопроцессорный модуль и модуль оперативной памяти. Имея выходы наружу, такая сеть обеспечивает подключение этой системы на чипе к высокоскоростной оптической шине данных, соединяющей процессор с периферией. Внутренняя же волноводная разводка обеспечивает маршрутизацию данных между ядрами процессорного модуля.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать


Коллектив Авторов читать все книги автора по порядку

Коллектив Авторов - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки LibKing.




Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 отзывы


Отзывы читателей о книге Цифровой журнал «Компьютерра» № 79, автор: Коллектив Авторов. Читайте комментарии и мнения людей о произведении.


Понравилась книга? Поделитесь впечатлениями - оставьте Ваш отзыв или расскажите друзьям

Напишите свой комментарий
x