結合されたマイクロリングレーザーをベースにした高速で低電力な光学メモリです

科学分野:

• フォトニクス フォトニクスとは
• オプティカル・コンピューティング
• 電気通信 電気通信について

背景:

• 光ファイバー通信の高速化により,高速な光学処理が求められています.
• データバッファリングのための半導体技術と統合された高密度,低電力光学メモリに重大な需要があります.

研究 の 目的:

• 相互接続された顕微鏡のリングレーザーから構築された新しい光学メモリ要素を実証する.
• デジタル光学情報処理のためのこの新しいメモリ要素の性能と統合可能性を評価する.

主な方法:

• InP/InGaAsP光学集積回路上で顕微鏡リングレーザーを用いてメモリ要素の製造.
• スイッチング速度と光学スイッチングエネルギーの実験的特徴.
• ミニチュライゼーションの可能性とより速いスイッチングタイムを予測するためのコンピューティングシミュレーション.

主要な成果:

• 展示されたメモリエレメントは,小さな面積 (18 x 40 μm2) を占めています.
• このデバイスは20ピコ秒 (ps) の間に超高速のスイッチングを行い,低光学スイッチングエネルギーは5.5フェムトジュール (fJ) です.
• シミュレーションは,寸法と切り替え時間をさらに削減する可能性を示唆しています.

結論:

• 開発された顕微鏡のレーザーベースのメモリエレメントは,高密度,高速光学バッファリングの有望な候補である.
• これらの要素をフォトニック集積回路で密集した統合と相互接続は実現可能である.
• この技術の進歩は,大規模な統合を利用した高速デジタル光学情報処理システムの実現可能性を示唆しています.