光學(xué)領(lǐng)域新紀(jì)錄：小角度精確轉(zhuǎn)彎

　　一種類似蜂窩的塑料材料不但能引導(dǎo)光束實(shí)現(xiàn)精確的小角度轉(zhuǎn)彎，還能在整個(gè)過(guò)程中保證光束的強(qiáng)度和完整性絲毫不受影響。由美國(guó)得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校(UTEP)和中佛羅里達(dá)大學(xué)(UCF)兩校聯(lián)合開發(fā)出的這種技術(shù)有望進(jìn)一步拉近高性能光學(xué)計(jì)算機(jī)，特別是小型光學(xué)計(jì)算設(shè)備和現(xiàn)實(shí)的距離。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《光學(xué)快報(bào)》雜志上。

　　通過(guò)光束代替電信號(hào)發(fā)送信息，能夠讓數(shù)據(jù)的傳輸速度實(shí)現(xiàn)數(shù)千倍的提升。當(dāng)傳統(tǒng)電路在尺寸和速度上的瓶頸日漸明顯的時(shí)候，越來(lái)越多的人將注意力轉(zhuǎn)向光學(xué)設(shè)備，看好光學(xué)電路未來(lái)的發(fā)展前景。但是，要實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的精確控制卻是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

　　得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校電氣和計(jì)算機(jī)工程學(xué)教授雷蒙德·朗夫說(shuō)，目前的計(jì)算機(jī)芯片和電路板基本上都通過(guò)金屬線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。要讓光束來(lái)替代金屬線路，面臨的一大挑戰(zhàn)就是如何讓光線在不發(fā)生衰減的情況下輕松實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。這也是中佛羅里達(dá)大學(xué)科學(xué)家加入這項(xiàng)研究的原因。

　　左蜂窩狀晶格和經(jīng)由它發(fā)生轉(zhuǎn)彎的光束

　　中佛羅里達(dá)大學(xué)副教授斯蒂芬·庫(kù)伯勒說(shuō)，激光直寫——一種納米3D打印技術(shù)有可能成為制造下一代計(jì)算機(jī)設(shè)備的一種重要手段。庫(kù)伯勒和他的學(xué)生們用這種技術(shù)制造出了這種蜂窩狀的微型晶格，并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)光束經(jīng)過(guò)晶格轉(zhuǎn)彎后，能量沒有發(fā)生任何損失。該發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)橐圃斐龈?、更快的?jì)算機(jī)和便攜式電子設(shè)備，工程師必須將光學(xué)超快數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備放置在一個(gè)更小的空間當(dāng)中。常規(guī)的光波導(dǎo)，如光學(xué)纖維，雖然也能通過(guò)轉(zhuǎn)彎來(lái)引導(dǎo)光束。但是轉(zhuǎn)彎必須是漸進(jìn)的。如果轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)的太快，光束就會(huì)發(fā)生逃逸和能量損失。為了實(shí)現(xiàn)小角度轉(zhuǎn)彎，研究團(tuán)隊(duì)專門設(shè)計(jì)了這種塑料設(shè)備，其中的晶格能夠引導(dǎo)光線完成轉(zhuǎn)彎而不損失能量。

　　兩個(gè)學(xué)校的研究人員所開發(fā)出的這種設(shè)備在光學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造了一項(xiàng)新紀(jì)錄。庫(kù)伯勒說(shuō)，現(xiàn)在他的團(tuán)隊(duì)正在努力制造出新的格子，讓光線實(shí)現(xiàn)更小角度的轉(zhuǎn)彎，讓這個(gè)紀(jì)錄實(shí)現(xiàn)翻番。

　　朗夫同時(shí)也是得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校電磁實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，他認(rèn)為這種創(chuàng)新技術(shù)將首先在高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)上獲得應(yīng)用，隨后將逐步進(jìn)入人們的日常生活當(dāng)中。