Escala nano fibra óptica Computador Ligue chips

pesquisadores de nanotecnologia está planejando usar componentes em nanoescala para se adaptar fibra óptica para transporte de dados dentro dos computadores. A ideia é usar a luz para transportar dados entre os núcleos de microprocessador dentro de um chip de computador e entre chips separados dentro de um computador, assim como cabo de fibra óptica transporta dados como a luz entre os principais centros de telecomunicações hoje.

Microprocessadores ter um ou mais núcleos. Múltiplos processadores de núcleo permitem vários cálculos matemáticos ou lógicos para executar ao mesmo tempo. Dentro dos núcleos de microprocessadores são ligações entre os componentes, tais como transistores.

Nano poderia substituir a tecnologia atual, que envia dados através de linhas de metal, com nanotubos de carbono metálicos, que conduzem eletricidade melhor do metal. Quando a informação é enviada a partir de um núcleo para outro, o sinal elétrico de saída seria convertido à luz e viajar através de um guia de onda para outro núcleo, onde um detector mudaria os dados novamente para sinais elétricos.

Este método pode também diminuir o consumo de energia. Isso ocorre porque todas as economias de fios metálicos tem uma resistência ao movimento de electrões através deles, de modo algum da tensão utilizada para conduzir os electrões é convertida em calor.

Os investigadores desenvolveram técnicas de transmissão de luz que personalizar a nanoestrutura de material cristalino para formar guias de onda. Essas guias de onda permitem que a luz de um determinado comprimento de onda de viajar através do material com quase nenhuma perda de energia.

Os investigadores estão a desenvolver fontes de luz em nanoescala, interruptores ópticos acionados eletricamente (também chamados de moduladores), guias de onda, roteadores ópticos, e detectores de converter dados eléctricos em dados ópticos, encaminhá-lo para um núcleo microprocessador, e converter os dados ópticos de volta para dados elétricos para que o núcleo microprocessador pode, em seguida, processá-lo.

Um método baseado em nanopartículas de luz gerando, desenvolvido na Universidade de Cornell, é chamado de spaser (Amplificação de plasmon de superfície por emissão estimulada de radiação). Um spaser é semelhante a um laser. A diferença entre um spaser e um laser é um laser que tem uma cavidade na qual a luz salta para trás e para a frente para amplificar a intensidade da luz num processo semelhante ao de ressonância.

Este método não vai funcionar muito bem com uma fonte de luz de tamanho nano-, cujo tamanho é uma fração do comprimento de onda da luz que você está tentando gerar. Um spaser é muito menor do que o comprimento de onda de luz- Na verdade, o spaser feita em Cornell é feita de uma partícula de 44 nm de diâmetro, e gera luz com um comprimento de onda de 531 nm.

Quando se excita moléculas de corante na camada externa do spaser, as moléculas de corante adicionar electrões para o núcleo de ouro. Estes electrões, juntamente com electrões da banda de condução do núcleo de ouro, formar uma nuvem de electrões (um chamado plasmon).

Esta nuvem oscila sobre a superfície do núcleo de ouro na mesma frequência que o comprimento de onda da luz que você deseja gerar. Estes electrões oscilantes gerar um campo eléctrico que é reforçada pela oscilação de ressonância e electrões adicionais fornecidos pelas moléculas de corante até que a spaser gera um pulso de luz.

Noutra abordagem, o IBM é o desenvolvimento de um laser baseado no nanotubo de carbono como uma fonte de luz. Os nanotubos de carbono luz- gerar o comprimento de onda de luz que depende do diâmetro do nanotubo. Ou um sinal eléctrico ou um sinal de luz pode ser utilizada para obter um nanotubo para iniciar a geração de luz.

Os nanotubos estão localizadas entre dois espelhado surfaces- a distância entre eles é a metade do comprimento de onda da luz que está sendo usado. Estas superfícies espelhadas agir como a cavidade de ressonância do laser, que amplifica a luz gerada pelos nanotubos.