Нові кремнієві хвилеводи — великий крок до створення оптичних комп’ютерів

Протягом останнього десятиліття в світі склалася досить сумна ситуація з дотриманням відомого всім закону Гордона Мура. Згідно з інформацією, наданою фахівцями компанії IBM, тактова частота процесорів вже давно тримається на рівні декількох гігагерц, а кількість транзисторів на чіпі не може більше збільшуватися колишніми темпами через труднощі і обмежень сучасних виробничих технологій, які наближаються до теоретичних меж мінімальних розмірів елементів чіпів, накладається фундаментальними законами фізики.

Черговим проривом в області обчислювальних технологій можуть стати оптичні фотонні процесори, по волноводам яких будуть переміщатися імпульси світла, які є носіями інформації. І нещодавно фахівці компанії IBM розробили технологію виготовлення кремнієвих волноводов, що мають дуже низький рівень втрат. Такі хвилеводи можуть бути використані для передачі інформації за допомогою світла видимого діапазону між функціональними блоками одного процесора або пов’язувати процесор з периферійними пристроями. Більш того, такі кремнієві хвилеводи можуть бути використані для управління лазерами і модуляторами, які широко використовуються в телекомунікаціях.

Однак, кремній відомий тим, що він поглинає світло видимого діапазону, і для того, щоб забезпечити низький рівень втрат, фахівці IBM використовували спеціальні наноструктури, впроваджені в хвилевід в певних місцях і розташовані в потрібному порядку. Якщо говорити простою мовою, то ці наноструктури, діаметр яких становить близько 150 нанометрів, формують щось на зразок «огорожі», що запобігає розсіювання і витік світла через явища оптичного тертя. Також подібні нанструктури встановлені на кінцях хвилеводів, забезпечуючи високоякісне сполучення хвилеводу з іншими оптичними компонентами.

Відзначимо, що дана робота є продовженням генерального напрямку компанії по створенню повністю оптичних схем і обчислювальних вузлів. Джерело