Optista viestintää ja signaalinkäsittelyä

Monessa tutkimuslaitoksessa etsitään ratkaisuja toteuttaa mikropiirien sisäinen tiedonsiirto ja jopa signaalinkäsittely optisesti.

University of Minnesotan tutkijat ovat käyttäneet ultraohutta mustan fosforin kalvoa (kuvassa punainen) osoittamaan nopeaa datansiirtoa nanokokoluokan optisissa piireissä.

Tutkijoiden mukaan mustafosforisien valoilmaisimien suorituskyky on vertailukelpoinen jopa alan parhaina pidettyjen germanium-valoilmaisimien kanssa. Lisäksi mustaa fosforia voidaan käyttää myös tuottamaan valoa optisessa piirissä

Germaniumia on kuitenkin vaikea kasvattaa piihin perustuville optisille piireille, kun taas mustaa fosforia ja muita kaksiulotteisia materiaaleja voidaan kasvattaa erikseen ja siirtää mille tahansa materiaalille.

Kaksiulotteisella mustalla fosforilla on laajalti viritettävä kaistaero, joka vaihtelee sen mukaan, kuinka monta kerrosta on pinottu yhteen. Tämä tarkoittaa sitä, että musta fosfori voidaan virittää absorboimaan valoa paitsi näkyvällä alueella myös infrapuna-alueella.

Ääni tukee signaalinkäsittelyä

Yalen yliopiston laboratorioissa on puolestaan kehitetty radiotaajuuksilla toimiva laite, joka avaa tietä mikropiirien optiselle signaalinkäsittelylle.

Jo pitkään tutkijat ovat etsineet tapoja kutistaa myös signaalinkäsittelyn tekniikoita, tavalla jossa informaatio koodataan valoon. Puutteena on ollut informaation ylläpito riittävän pitkään.

Uusi järjestelmä yhdistää fotonit ja hilavärähtelyt ja toteuttaa signaalinkäsittelyä hyödyntämällä akustisten aaltojen ominaisuuksia.

Tuloksena on, että informaatiota voidaan tallentaa, suodattaa ja manipuloida entistä paremmalla tehokkuudella. Uusi menettelytapa voidaan myös sovittaa erilaisiin monimutkaisiin signaalinkäsittelyn malleihin.

Pelkästään fotoneilla ei ole mahdollista toteuttaa näin tehokasta signaalinkäsittelyä toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa. Koska laite on riittävän pieni tuottaa piisirulle, sillä on myös potentiaalia olla halvempi kuin muut järjestelmät.