Оптическое реле ускорит интернет

Новое микрооптическое устройство, разработанное специалистами из Университета Миннесоты, может значительно повысить скорость загрузки файлов из интернета, а также снизить стоимость передачи данных через глобальную сеть.

В крошечном устройстве используется сила света, которая с высокой скоростью переключает микроскопический триггер. Благодаря этому обработку сигнала можно вести с помощью света, а не электрического тока, что обеспечивает более высокую производительность и низкое энергопотребление.

Разработка ученых основана на открытии 2008 года, когда обнаружилось, что наноразмерные каналы можно использовать для создания силы, достаточной для механического перемещения оптического волновода. В новом устройстве удалось усилить этот эффект настолько, что с помощью света можно полностью управлять механикой оптического аналога электромеханического реле.

 
Новое оптическое реле усиливает силу света с помощью механических колебаний

Другими словами, ученые впервые использовали оптико-механический эффект для усиления оптических сигналов без их преобразования в электрические. Новое устройство имеет два оптических волновода, между которыми размещен микромасштабный резонатор в форме бублика. Данный оптический резонатор усиливает свет в сотни раз.

Благодаря эффекту резонанса оптический сигнал в первом волноводе существенно усиливается в резонаторе и генерирует очень сильную оптическую силу на втором волноводе. Второй волновод колеблется как камертон и меняет свойства оптического сигнала. Поскольку мощность второго оптического сигнала может быть во много раз выше, чем первого, устройство функционирует как механическое реле, усиливающее входной сигнал.

Пока новое оптическое реле работает с частотой миллион циклов в секунду. Исследователи планируют повысить частоту до нескольких миллиардов циклов в секунду. Хотя, надо отметить, что и текущие показатели достаточно высокие, чтобы оптическое реле могло значительно увеличить скорость передачи информации.