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新型纳米材料:可对光芯片上的内容擦除、重写【阿里彩票登录】
来源:阿里彩票登录    发布时间:2020-12-09 20:54:01

【阿里彩票登录】德克萨斯州立大学奥斯汀分校的一名教授和他的研究小组共同开发了一种新型纳米材料,可用于移除和重写光学芯片。用于侦察任务的军用无人机一般在敌后进行追捕。一般来说,整个工程师团队必须随时监控并远程移除无人机芯片上加载的脆弱信息。

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由于使用的芯片是光学的,而不是电子的,工程师现在可以举手向芯片照射一束紫外光,芯片中的内容物不会立即被移除。灾难在这一刻被阻止了。这项听起来007年不会用到的技术,已经开始走出现实生活了。

在奥斯汀的德克萨斯大学考克雷尔工程学院,机械工程和材料科学与工程教授郑月冰最近在纳米材料的研究和开发方面取得了新的进展。郑教授说:“这种新材料中的分子对光非常脆弱,所以我们可以使用紫外光或特定的光波长来读取或创建光学元件。我们甚至可以把这个发光二极管放入芯片,无线读取它的内容。我们甚至可以做定点阅读。

”为了测试他们的创造性成就,研究人员使用绿色激光试图开发一种波导结构,或光隧道,可以将光波从一个点引导到另一个点。然后他们用紫外光读取波导,用绿色激光在同一种材料上重写。研究人员声称,这是第一次有人使用光学技术重写波导,这是光子元件和集成电路发展的里程碑。

他们实现的主要变化是设计了一种新的结构类似的混合纳米材料,就像我们年轻时使用的神秘的可擦除绘图板——不同的是,这种材料依靠光和微小分子来绘制、移除和重写光学元件。工程师和科学家对通过光而不是电加载数据的可重写组件更感兴趣,因为它们有可能使设备比硅制成的设备更慢、更小、更节能。近年来,在诸如CD和DVD的光学存储设备中反对可重写光学设备的概念已经被推到了前沿。

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现有的CD、DVD和其他最先进的可重写光学组件的缺点是它们必须是独立的国家光源、光学介质和光学检测器。相比之下,德克萨斯大学奥斯汀分校的想法允许我们阅读和重写二维(2-D)纳米材料,这为纳米光学芯片和电路的发展铺平了道路。“为了开发可重写纳米光电路,人们必须允许光在二维平面内,并保证其传播方向、振幅和频率可控,并能在平面内长距离前进”,郑教授说,“我们的材料将使开发可重写纳米光电路成为可能。

研究人员的材料从等离子体表面开始,由铝纳米粒子组成。表面有一层280纳米的聚合物层,需要调用轻分子。由于量子力学与光的相互作用,分子可以呈现半透明,所以光可以被吸收或传播。这种材料的另一个优点是它可以同时工作两种光传输模式。

——专业上叫混合模式。这种材料的电介质波导模式可以使光传播很长一段距离,而等离子体模式需要在更小的空间内显著缩放光信号。郑教授说:“混合模式结合了介质波导模式和等离子体共振模式的优点,同时防止了单一模式的无限性。”。

“我们通过一种称为光开关阿里彩票登录微分的技术建立了全光控制,这是全光控制首次在混合等离子体波导模式下成为现实。这两种模式之间的构建提高了杂化纳米材料中光腔的性能,使材料具有低品质因数和低光损耗的优点,从而最大化分子与混合模式之间的耦合。 然而,在大规模使用这种材料设计光学芯片或纳米光电路之前,科学家们必须解决一些现有的问题,包括优化分子以提高可重写波导的稳定性及其用于光通信的性能。。

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