Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

11.03.2008
15:35

Закольцованный свет

    Кремниевая фотоника переживает эпоху Ренессанса - громкие анонсы из лабораторий Intel следуют один за другим. Прошло всего три года с момента объявления Intel о создании первого в мире гибридного лазера непрерывного действия на основе кремния по стандартной полупроводниковой технологии Intel. И вот в конце февраля 2008 г. в престижном научном издании Nature Photonics была опубликована статья <Каскадный кремниевый лазер на основе эффекта Рамана>, явившая миру очередной прорыв инженеров Intel в области кремниевой фотоники. Инженеры корпорации продемонстрировали действующий образец каскадного кремниевого лазера на основе эффекта Рамана, способного усиливать излучение лазера на другой длине волны, что уже сегодня может применяться для исследования содержания газов и водяных паров в атмосфере в экологических и промышленных целях.

    А началось все в тот момент, когда исследователи корпорации Intel и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре смогли объединить светоизлучающие способности фосфида индия со способностью кремния проводить свет и создали единый гибридный кристалл, при приложении напряжения к которому элементы из фосфида индия начинали генерировать поток фотонов - свет с определенной длиной волны, передающийся по кремниевому волноводу и образующий непрерывный лазерный луч. Конструкция волновода имела существенное значение для того, чтобы обеспечить необходимую производительность и длину волны такого лазера. Таким образом был разработан первый в мире гибридный лазер, для изготовления которого использовались стандартные для кремниевых микросхем производственные процессы.

    Важнейшим технологическим приемом при производстве таких устройств являлось использование низкотемпературной кислородной плазмы (электрически заряженного газообразного кислорода) для создания тонкой окисной пленки толщиной всего около 25 атомов на поверхностях обоих материалов. При нагревании и прижимании двух материалов друг к другу слой окиси выполняет функцию <прозрачного клея>, обеспечивая сплавление фосфида индия и кремния в единый кристалл.

    Разработка гибридного лазера была подкреплена другими достижениями корпорации Intel на пути выполнения ее долгосрочной исследовательской программы по созданию устройств кремниевой фотоники с использованием стандартных производственных процессов. В 2004 году исследователи корпорации Intel впервые продемонстрировали кремниевый оптический модулятор с полосой пропускания более 1 ГГц, что в 50 раз превышало возможности предыдущих образцов кремниевых модуляторов. В 2005 году инженеры Intel также впервые продемонстрировали, что кремний может служить для усиления потока фотонов при использовании внешних источников света. Это позволило создать однокристалльный лазер с постоянной длиной волны на основе эффекта Рамана.

    Суть эффекта Рамана состоит в том, что при поглощении фотонов атомами, из которых образован кристалл, вторичное излучение состоит из фотонов с бóльшей длиной волны. Иными словами, подпитывая лазер потоком фотонов с одной длиной волны, луч лазера можно усиливать практически на любой другой длине волны - это особенно важно при повышении спектральной плотности линий связи. Другое достоинство такого лазера - невысокий по сравнению с традиционными лазерами уровень тепловых потерь. Рамановские лазеры и оптические усилители уже довольно давно применяются в индустрии оптических коммуникаций, однако там для достижения необходимого коэффициента усиления требуются километры оптоволокна. В кремнии же данный эффект проявляется примерно в 10 000 раз сильнее. Наконец, индивидуальная сборка и настройка лазеров на основе фосфида индия, которые сегодня широко применяются в телекоммуникационном оборудовании, стоят дорого и создают препятствия на пути организации бюджетного серийного производства таких устройств для нужд цифровой индустрии.

    До лазера, созданного в лабораториях Intel, рамановское усиление в кремниевых структурах удавалось получить лишь для очень коротких импульсов - не более нескольких наносекунд. Проблема в том, что электроны, освобождаемые энергией проходящего сквозь кристалл излучения, сами же и поглощают это излучение. Для преодоления проблемы <двухфотонного поглощения> была использована специфическая полупроводниковая методика - на пути лазерного луча создавались области с положительным зарядом, оттягивающие <паразитные> электроны.

    В первом кремниевом рамановском лазере Intel входные длины волн фотонов составляли от 1548 до 1558 нм с интервалом 2 нм; длина волны выходного излучения находилась в диапазоне от 1683 до 1696 нм. Суть нового, нынешнего изобретения Intel - каскадного гибридного лазера на основе эффекта Рамана - состоит в том, что выходное излучение можно вновь направить на подпитку того же самого лазера, и его длина волны на выходе опять увеличится, на сей раз уже до 1850 нм, а при третьем проходе - до 2050 нм и так далее. Инженеры Intel продемонстрировали двухкаскадный образец, однако не за горами создание образцов и с большим числом каскадов (теоретически их число можно довести до шести).

    Каскадные рамановские лазеры уже довольно давно известны, однако до сих пор они делались на основе оптических волокон, где с увеличением длины волны излучения резко возрастают потери. В кремниевом же лазере можно обеспечить небольшие потери энергии излучения при возрастании длины волны вплоть до 6000 нм, или 6 микрон. Кроме того, кремниевые лазеры дешевле, не боятся нагрева и вообще - прочнее и устойчивее.

    Но самое главное достоинство каскадного лазера - то, что перевод выходной длины волны лазера в диапазон 1850 нм позволяет использовать устройство в качестве анализатора содержания различных газов и водяных паров в атмосфере. Например, характерная линия поглощения для водяного пара находится в области 1847 нм, а для метана - в области 1687 нм. Лазеры, работающие в диапазоне длин волн около 2 микрон, были известны и раньше, но до открытия Intel это были громоздкие и дорогие приборы, а теперь их цена и размеры уменьшились в тысячи раз, не говоря уже о других преимуществах. Имея в своих руках дешевое и простое устройство на основе кремниевого каскадного лазера, можно мерить содержание одновременно метана и водяного пара в атмосфере. Это пригодится и для контроля окружающей среды, и для биохимических анализов, и для оценки промышленного производства. Особенно полезным это изобретение видится в свете нарастающего интереса к проблемам глобального потепления, ведь выброс единицы объема метана в атмосферу Земли сказывается на <парниковом эффекте> в 25 раз сильнее, чем выброс такого же количества двуокиси углерода.

    Наконец, революционное достижение Intel позволит устранить еще одну из преград на пути создания недорогих устройств на базе кремниевой фотоники, обладающих высокой пропускной способностью. Такие устройства смогут обеспечить эффективные внутренние и внешние соединения, которые будут использоваться при создании компьютеров и центров обработки данных будущего. Уже сегодня Intel совместно с кафедрой электротехники и вычислительной техники Калифорнийского университета в Санта-Барбаре работает с материалами на базе фосфида индия для создания новаторских оптоэлектронных устройств с пропускной способностью до 160 Гбит/с, а также разрабатывает технологии соединения разнородных материалов, которые позволят создавать новые электронные устройства с улучшенной производительностью.

11.03.2008
15:00

Новые физические свойства золота

    Физики из Института технологий американского штата Джорджия сообщили об обнаружении двух ранее неизвестных свойств золота, которые драгоценный металл проявляет . . .

07.03.2008
15:05

Компьютер читает мысли людей

    Ученые разработали метод чтения мыслей с использованием компьютера, позволяющий им верно предсказывать, на какие именно картинки смотрит человек. Для этого . . .

07.03.2008
14:36

Cisco поддерживает 8 марта

    Технология меняет не только стиль работы и социального взаимодействия, но и заставляет по-новому взглянуть на важные мировые проблемы, такие как социальное . . .

07.03.2008
13:41

Intel проводит Форум для разработчиков в Китае

    В начале апреля в Шанхае состоится весенний Форум Intel для разработчиков аппаратного и программного обеспечения (Intel Developer Forum, IDF), который пройдет под лозунгом . . .

06.03.2008
12:01

Новый подход к кремнию

    QuantumFlow - один из сложнейших кремниевых продуктов, созданный компанией Cisco Systems для интеллектуальной поддержки современных коммуникаций. Процессор Cisco QuantumFlow . . .

05.03.2008
14:37

Процессоры Intel - повсюду

    В этом году - юбилейном для Intel, поскольку в июле корпорации исполнится 40 лет, - тема экспозиции Intel на выставке CeBIT звучит именно так: (<Информационные технологии . . .

05.03.2008
13:16

Компьютеры без Microsoft

    Компания IBM на выставке CeBIT сообщила о намерении начать вместе с европейскими партнерами поставки в Россию и страны Восточной Европы компьютеров без программ и . . .

05.03.2008
11:59

Главные направления технической мысли в XXI веке

    Предсказать научно-технические открытия невозможно - такое предсказание на самом деле стало бы самим открытием. Но сделать "заказ" на открытие вполне реально . . .

04.03.2008
17:52

Компания Huawei - на четвертом месте по патентам

    По данным Всемирной организации интеллектуальной собственности (WIPO), компания Huawei, мировой лидер в области решений для сетей связи следующего поколения, заняла . . .

04.03.2008
13:45

"Мирный АТОМ" от Intel

    <Процессор Intel Atom > - так будут называться процессоры нового семейства с пониженным энергопотреблением, разработанные специально для мобильных интернет-устройств . . .

21.02.2008
14:42

Самоочищающаяся одежда

    Ученые Китая и Австралии создали одежду, которая умеет самоочищаться. Как сообщает лондонская The Daily Telegraph уже в скором времени на полках магазинов появятся . . .

21.02.2008
11:18

Почему люди верят в бога?

    Исследователи из Оксфордского университета потратят 1,9 млн фунтов, чтобы ответить на вопрос: почему люди верят в Бога? Ученые получили грант на изучение того, чем . . .

21.02.2008
10:55

Социальная ответственность бизнеса

    Корпорация Intel возглавила список <100 лучших корпораций в сфере социальной ответственности> (100 Best Corporate Citizens) текущего года. Этот авторитетный национальный рейтинг, . . .

20.02.2008
13:19

Калейдоскоп инноваций Intel

    По традиции, первые месяцы года всегда приносят интересные новости в области разработки микропроцессоров, представляемые на ежегодной международной конференции . . .

20.02.2008
13:10

Кремниевая фотоника: из лабораторий в производство

    Минувший 2007 год был очень успешным для развития многих технологий Intel, в том числе и в области кремниевой фотоники. Последние прорывные достижения Intel в этой сфере . . .

18.02.2008
12:54

WiMAX для развивающихся рынков

    Рассказывает Массимо Мильюоло (Massimo Migliuolo), вице-президент компании Cisco по работе с операторами связи на быстроразвивающихся рынках Две трети населения Земли . . .

18.02.2008
12:42

40 лет инноваций Intel

    На выставке CeBIT 2008, которая пройдет в Ганновере с 4 по 9 марта, корпорация Intel представит широкий ассортимент своей 45-нм продукции. Посетители выставки CeBIT смогут . . .

18.02.2008
12:35

Повелители холода

    Приходилось ли вам подкладывать под ваш мобильный ПК подушку или книгу из-за того, что устройство очень сильно нагревается и обжигает вам колени? Мелькала ли у вас . . .

18.02.2008
12:14

Зарабатывай, делая людям добро

    Сегодня компании считают, что если они станут более открытыми для всех заинтересованных сторон (акционеров, персонала, поставщиков, клиентов, инвесторов, . . .

<< 1701|1702|1703|1704|1705|1706|1707|1708|1709|1710 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100