Повністю оптичний комутатор усуває вузькі місця волоконно-оптичного зв’язку.

Перетворення переданих оптоволокном даних в електричні сигнали – вузьке місце сучасних телекомунікацій, зокрема магістральних каналів інтернету. У Мічиганському університеті створено повністю оптичний комутатор, який розв’язав цю проблему. Про винахід його автори розповіли в Nature Communications.

Пристрій працює як звичайний логічний вентиль – елементарний елемент обчислювальної техніки. Він може бути у ввімкненому або вимкненому стані, або виконувати функцію «виключне АБО», переходячи в нульовий стан під час подачі одиниць на обидва входи, причому керується він лазерним променем – пропускаючи або перекриваючи світло кругової поляризації.

«Повністю оптичний комутатор є першим кроком на шляху до повністю оптичних обчислень або побудови оптичних нейронних мереж», – каже провідний автор дослідження аспірант Лінсяо Чжоу.

В основі вентиля – оптичний резонатор, порожнину якого вкрито шаром диселеніду вольфраму WSe2 товщиною в одну молекулу. Потрапляючи на напівпровідник, посилений кількома дзеркалами лазер змінює в ньому ширину забороненої зони, тобто кількість енергії, необхідної для виходу електрона на наступну орбіталь, або енергію, випромінювану під час його спуску на нижчу орбіталь – явище, відоме як ефект Штарка. Як наслідок – модулюється щільність світлового потоку через комутатор.

Крім цього, в експериментах оптичний ефект Штарка створював псевдомагнітне поле (тобто таке, що діє тільки на квантовому рівні, – закручує електрони) запаморочливої величини 210 тесл (для порівняння: сила найпотужнішого магніту – 100 Тл). Тому розробка має не тільки прикладне, а й фундаментальне наукове значення.

Источник: mediasat.info