研究人員們發(fā)現(xiàn)了在硅中操縱光的新方法
北亞利桑那大學(xué)(NAU)助理教授Ryan Behunin與來自耶魯大學(xué)和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作,發(fā)現(xiàn)了一種在硅中操縱光的創(chuàng)新方法。通過展示一種可在硅片上利用聲波放大光的新型激光器,該團(tuán)隊(duì)的研究成果在硅光子學(xué)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。Behunin對該項(xiàng)目的理論和建模方面做出了貢獻(xiàn),其結(jié)果發(fā)表在Science上(“A silicon Brillouin laser ”)。 NAU的物理學(xué)家Ryan Behunin的研究探索了由波動(dòng)引起的現(xiàn)象和光力學(xué)的物理機(jī)制,研究一些基本問題,這些基本問題涉及光、聲和物質(zhì)從量子的相互作用;小到量子摩擦,大到激光噪聲用波導(dǎo)代替導(dǎo)線是在技術(shù)上潛在的游戲規(guī)則改變者具有在硅中操縱光的能力可能代表了計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)的游戲規(guī)則改變者。 “我們已經(jīng)投入數(shù)萬億美元來了解硅片,因?yàn)檫@是我們用來制作計(jì)算機(jī)芯片的材料,”Behunin說!拔覀兛梢栽谠映叨壬峡刂乒,制造純晶體硅晶片,甚至可以制造出所有原子具有相同原子量的原子的硅晶體。有了這種精細(xì)的控制,科學(xué)家和工程師們在硅芯片上制造了各種各樣的設(shè)備,這些設(shè)備可以利用電能實(shí)現(xiàn)各種有用的任務(wù)! 然而,由于電流產(chǎn)生的熱量,這些設(shè)備中使用的電線相對低效地發(fā)送和處理信息!霸谖覀冋谘芯康念I(lǐng)域,硅光子學(xué)領(lǐng)域,目標(biāo)是用光學(xué)等效物(光波導(dǎo))取代電線,”Behunin說!拔覀兊南敕ㄊ浅浞掷梦覀儗杵呢S富知識(shí),創(chuàng)造出使用光來高效快速處理信息的芯片! 幾十年來,科學(xué)家們已經(jīng)意識(shí)到來自硅光子學(xué)的全部潛力的挑戰(zhàn)。由于元素的固有特性,在硅中產(chǎn)生激光非常困難 - 這是硅光子學(xué)的關(guān)鍵部分。有了這些發(fā)現(xiàn),該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)朝著解決這個(gè)問題邁出了一大步。 “我們展示了一種新型激光器,硅基布里淵激光器,”Behunin說!斑@個(gè)項(xiàng)目極大地?cái)U(kuò)展了光在硅片中的操作和控制方式!痹摷す馄魇且苑▏锢韺W(xué)家萊昂·布里淵的名字命名的,他的名字同時(shí)也為光聲散射效應(yīng)命名。通過設(shè)計(jì)新的專用波導(dǎo),該團(tuán)隊(duì)的布里淵激光利用聲音來放大光。 |