Optinen kytkin on ällistyttävän nopea
0
IBM sanoo nyt saaneensa valmiiksi kaikki komponentit, jotta se voisi valmistaa täysin optisia mikropiirejä. Viimeisin este tältä tieltä poistui, kun yhtiöt tutkijat onnistuivat kehittämään erittäin nopeita optisia kytkimiä.
Löydöksestä on raportoitu uusimmassa Nature-lehdessä. Kyse on nanofotonisesta kytkimestä (nanophotonic avalanche photodetector), joka hyödyntää germaniumin "lumivyöryominaisuuksia". Niiden ansiosta valopulssi vapauttaa ensin vain vähän varauksta kuljettavia elektroneja, jotka puolestaan vapauttavat elektroneja lisää.
Tuloksena on se, että alkuperäinen signaali vahvistuu moninkertaisesti. Perinteiset kytkimet eivät kykene tätä ilmiötä havaitsemaan, koska "lumivyöry" muodostuu suhteellisen hitaasti.
Maailman nopein
IBM:n tutkijoiden kehittämä kytkin on lajissaan maailman nopein. Se voi vastaanottaa optista signaalia 40 gigabitin nopeudella ja samanaikaisesti moninkertaistaa sen kymmenkertaiseksi. Silti kytkintä voidaan operoida vain 1,5 voltin jännitteellä. Aiemmin kytkimet ovat vaatineet 20-kertaisesti enemmän virtaa.
IBM:n kytkimellä signaalin lumivyörymäinen vahvistuminen tapahtuu vain muutaman kymmenen nanometrin alueella hyvin nopeasti. Pienen koon ansiosta myös lumivyöryn aiheuttama kohina pienenee 50-70 prosenttia.
Kaiken kaikkiaan innovaatio tekee IBM:n mukaan mahdolliseksi täysin optisten komponenttien toteuttamisen, jossa myös signaalit piirin sisällä liikkuvat valon muodossa. Piistä ja germaniumista valmistettu kytkin sopii tuotantoon myös nykyisillä puolijohdelinjoilla.
IBM ei ole arvioinut, milloin täysin optinen komponentti olisi kaupallisesti tulossa tarjolle.
