近日，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校電氣工程師研制出一種小型片上光脈沖，這將代替銅線在計算機內(nèi)的芯片間傳輸信息，是邁向光互連的重要一步。該大學(xué)的工程師還開發(fā)了首個硅芯片上的超壓縮、低功耗脈沖壓縮器。這種小型化的短脈沖發(fā)生器消除了個人電腦、數(shù)據(jù)中心、成像應(yīng)用等方面的使用障礙。這些光互連將利用脈沖壓縮的方法集成速度較慢的數(shù)據(jù)通道，以達到更高的數(shù)據(jù) 速率，且比銅線產(chǎn)生的熱量更少。這種集成器件對于未來數(shù)字信息系統(tǒng)中高速數(shù)字電子處理器內(nèi)和處理器間的光互連發(fā)展至關(guān)重要。 F;q#&  
y<:<$22O  
加州大學(xué)圣地亞哥分校領(lǐng)導(dǎo)脈沖壓縮器開發(fā)的Dawn Tan介紹：“我們的脈沖壓縮器可在芯片上實現(xiàn)，因此我們可以將其很容易地集成到計算機處理器中。新一代的計算機網(wǎng)絡(luò)和架構(gòu)將很可能利用光代替銅互連，這將與互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）兼容�！� (MLwQiop  
^oM|<";!?D  
光脈沖壓縮器也將提供一種高性價比的方法來生成短脈沖，可用于多種成像技術(shù)，如用于研究激光和電子行為的時間分辨光譜和用于在三維中獲得生物組織的光學(xué)相干層析技術(shù)（OCT）。 !w39FfU{  
LWfqEL -  
從銅線轉(zhuǎn)變?yōu)楣饣ミB除了可提高數(shù)據(jù)傳輸速率，還可以降低由熱消散、電子信號的切換和傳輸導(dǎo)致的功耗。 -0C@hM,wm  
@FO)
0  
加州大學(xué)圣地亞哥分校的Yeshaiahu Fainman教授稱：“大約20年前，當我們首次開始使用納米級的平版印刷工具來創(chuàng)建新的材料和器件時，我們就意識到要將納米光子學(xué)應(yīng)用到信息系統(tǒng)中。” NSQp< m  
QDx$==Fo  
壓縮脈沖的長度只有原脈沖的八分之一，是片上最大程度的一次壓縮。目前，這種高壓縮比的脈沖壓縮只能用大量的光學(xué)器件或基于光纖的系統(tǒng)來實現(xiàn)，但這兩者都太過笨重，不適合用于計算機和其它電子設(shè)備的光互連。而被稱為集成色散元件的納米級光波控制工具主要是由Dawn Tan設(shè)計開發(fā)的，因此將高壓縮和小型化的特點結(jié)合是有可能實現(xiàn)的。這種新型色散元件為片上納米光子工具包提供了急需的部件。 qS|\JG  
ntVS:F
 
脈沖壓縮器分兩步進行工作。第一步，進入的激光光譜被擴大，例如，如果進入的激光為綠色，輸出的有可能是紅色、綠色和藍色激光。第二步，由電子工程師開發(fā)的新的集成色散元件對光進行處理，這樣每個脈沖內(nèi)的光譜都可以以同樣的速度傳輸。而脈沖壓縮就在這種速度同步中發(fā)生。 P"/
G  
)2IH 5  
將激光想像成一串車輛。從上往下看，這些車最初是一條長長的車隊。這就類似于激光的長脈沖。在進行了第一步的脈沖壓縮后，這些車輛不再位于一條直線上，它們會并排開來，以不同的速度行進。下一步，這些車要通過一個新的色散柵，在這里，一些車要加速，一些車要減速，直到所有車輛都以同樣的速度行進，它們并列著排成一排，最后同時到達終點。 ?9{~> 4@
 
@p