據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，德國(guó)維爾斯特拉斯應(yīng)用分析和隨機(jī)研究所和馬克思·波恩研究所的科學(xué)家攜手，提出了一種新型全光晶體管的設(shè)計(jì)方案，即使用一束光脈沖控制另一束，形成完全由光控制的“光路”。最新設(shè)計(jì)解決了該領(lǐng)域目前面臨的多道難題，相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上。 <3!Al,!ej@  
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　　用光子取代電子來(lái)傳導(dǎo)光，使傳統(tǒng)電纜或線路“變身”為“光路”，最終用光子計(jì)算機(jī)替代電子計(jì)算機(jī)，是物理學(xué)家一直孜孜追求的目標(biāo)。因?yàn)�，與電子晶體管相比，光晶體管在轉(zhuǎn)換速度、散熱等諸多性能上擁有無(wú)可匹敵的優(yōu)勢(shì)。 hs[x\:
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　　此類(lèi)研究的關(guān)鍵是找到一個(gè)“開(kāi)關(guān)”，將一束光的能量轉(zhuǎn)移到另一束光上。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，常規(guī)方法是改變光纖屬性。而更好的方式是使用另一束脈沖——“控制脈沖”來(lái)實(shí)現(xiàn)“全光轉(zhuǎn)換”，以此形成某種完全由光操控的“光路”。  
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　　在最新研究中，科學(xué)家使用一束較弱的分散脈沖來(lái)控制另一束較強(qiáng)的信號(hào)脈沖，分散控制脈沖比信號(hào)脈沖弱7倍。這兩束脈沖能在一個(gè)非線性介質(zhì)中以不同頻率、相同方向和幾乎相同的速度傳播。如果后發(fā)脈沖能趕上另一束脈沖，兩束脈沖就會(huì)相互作用。 Xf_#O'z  
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　　從控制脈沖的角度而言，信號(hào)脈沖好比是宇宙白洞的邊界，以它為邊線，外面任何物質(zhì)都無(wú)法進(jìn)入，因此，科學(xué)家們?cè)O(shè)想，將信號(hào)脈沖和控制脈沖鎖在這片“勢(shì)力范圍”內(nèi)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，直到控制脈沖改變信號(hào)脈沖的強(qiáng)度、頻率、速度或形狀等屬性，控制脈沖就能像開(kāi)關(guān)一樣調(diào)控信號(hào)脈沖，實(shí)現(xiàn)其在晶體管中的功能。 +l^tT&s;f  
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　　研究人員在論文中指出，如果后發(fā)脈沖被前面脈沖所產(chǎn)生的“邊界線”所影響，信號(hào)脈沖就會(huì)和控制脈沖發(fā)生能量交換。無(wú)論“邊界線”的擁有者是誰(shuí)，只要兩束脈沖的速度非常接近，都會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)移。而且，信號(hào)脈沖還能被重復(fù)調(diào)控，設(shè)計(jì)出實(shí)際可行的路線。而實(shí)現(xiàn)該“全光電路”的關(guān)鍵，就是通過(guò)調(diào)節(jié)控制激光來(lái)多次調(diào)整信號(hào)脈沖的衰減或增益。 ]f#s`.A~  
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　　研究人員還指出，全光晶體管還克服了光的級(jí)聯(lián)能力和扇出的難題。因?yàn)閺?qiáng)脈沖不會(huì)分散傳播或破裂成多重脈沖，可輸出強(qiáng)脈沖作為下一次轉(zhuǎn)換的輸入，由此實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換路線的光級(jí)聯(lián)。雖然目前全光晶體管還未得到演示，新設(shè)計(jì)在開(kāi)發(fā)實(shí)用光學(xué)晶體管方面邁出了重要一步。