Murrang: teadlased õppisid valgust ümber eriti teravate nurkade suunama

 (34)
Murrang: teadlased õppisid valgust ümber eriti teravate nurkade suunama
https://news.utep.edu

Plastmassist meekärge meenutava struktuuriga, ent mesilase nõelast mõõtmatult pisem seadeldis suudab valguskiiri juhtida ümber enneolematult teravate nurkade ilma, et kiired intensiivsuses või terviklikkuses midagi kaotaksid.

Ajakirjas Optics Express ilmunud Texase El Paso ülikooli ja Kesk-Florida ülikooli uurijate töö tutvustab senistest tõhusamat meetodit andmete valgusepõhiseks kiiredastuseks elektroonilistel trükkplaatidel.

Teabe edastamine elektri asemel valgussignaalidega võimaldab praegusest tuhandeid kordi kiiremat andmeliiklust. Seni on vastavate tehnikate arendamisel komistuskiviks kujunenud valguskiirte juhtimine nende energiat vähendamata. Mikrokiipide ja raalide tootjad on aga üha varmamad tervitama valgust kui järgmist parimat edastusmeediumit nüüdiselektroonikaga seonduvatest andmekiirus-kitsaskohtadest üle saamiseks.

„Kiipides ja elektroonikaskeemides liiguvad signaalid mööda metalltraate ja -ühendusi,“ selgitas El Paso ülikooli elektroonika ja tehnilise informaatika professor Raymond Rumpf. „Valguse rakendamisel on oluline küsimus, kuidas juhtida seda ümber järskude nurkade, mis võimaldaks traate edukamalt valguskaablitega asendada.“

Seotud lood:

Lahenduse leidmisel tuli appi Kesk-Florida ülikooli töörühm. „Vahetu laserkirjutamine tõotab kujuneda järgmise põlvkonna arvutusseadmete paindlikuks tootmisviisiks,“ kuulutas UCF-i keemia aseprofessor Stephen Kuebler.

Miniatuursete võrede valmistamiseks kasutaski Kuebler koos oma tudengitega vahetut laserkirjutamist — iselaadset nano-mõõtkavas printimise tehnikat. Seejärel juhtisid uurijad võredesse valguskiiri ja veendusid, et valgus suutis neis liikuda ümber nurkade, mis olid varem loodud lahendustega võrreldes kaks korda teravamad.

Avastus väärib tähelepanu, kuna kiiresti kasvav nõudlus üha väiksemate ja kiiremate raalide ja käsiseadmete järele kannustab elektroonikainsenere otsima võimalusi ülikiirete andmesideseadmete gabariitide jätkuvaks pisendamiseks.

Konventsionaalsed valgusteabekandjad nagu optilised kaablid võimaldavad valgust samuti ümber nurkade juhtida, kuid need on sunnitud kaarduma üsna järkjärguliselt. Kui kaardumisnurk on liiga terav, pääseb valgus kaablist välja ja selle energia läheb kaotsi.

Valguse juhtimiseks ümber üliteravate nurkade konstrueerisid uurijad plastmassist seadmed, mille võreline struktuur juhibki valguskiiri energiat kaotamata ümber nurkade.