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纳米技术新闻:光电微处理器的数据传输速率限制

纳米技术新闻:光电微处理器的数据传输速率限制

Noise
描绘电磁场中信号中的噪声。 照片:莫斯科物理科学与技术学院

在纳米技术创造的各种可能性中,一些显而易见的是计算机和处理器领域。 最近发表的一篇研究论文提出了一种理论来确定光电微处理器中数据传输速率的限制以及降低电磁场噪声的方法。

发表于“物理评论”杂志的文章“标题为”具有增益的深亚波长等离子体波导结构中信噪比的自发发射和基本限制“,该论文提出了一种评估纳米光子学中最大可能数据传输速度的方法。处理器通过了解电磁场中噪声所带来的基本限制。

在 ,作者Andrey A. Vyshnevyy和Dmitry Yu。 来自莫斯科物理和技术研究所的Fedyanin考虑了纳米光子元件,这些元件在数据传输方面比纳米电子元件快4个数量级。 这些纳米光子元件使用表面等离子体,可以认为是压缩光子。 这些等离子体,否则将失去信号强度,只能沿发射器和接收器之间的所谓的等离子体波导行进长距离。 然而,虽然这些波导放大了信号强度,但它们也增加了相关噪声的数量。

“在我们家中近一半的设备中,噪音起着关键作用:从手机和电视机到作为高速互联网骨干的光纤通道。 信号放大不可避免地降低了信噪比。 事实上,放大器提供的增益越多,或者在我们的情况下,它需要补偿的信号损失越大,它产生的噪声水平就越高。 这个问题在等离子体波导中尤为突出,“Fedyanin在发给国际商业时报的一份声明中说。

研究人员建议使用他们的理论可以使用特定波长的光使数据传输速度超过每个数据通信通道10 Gbps。 使用与光电子电路类似的物理尺寸的铜线将允许速度仅高达20Mbps,大约慢500倍。

该研究表明“通过使用光学和电学滤波技术,可以将噪声降低到足以满足电信和中红外波长实际应用的水平。”


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