目前采用固体激光光纤技术的极限传输速度大约是每秒20亿比特,这远远不能满足通讯和计算机产业飞速发展的需要。产业界希望在未来几年能将速度提高到每秒40亿比特,这样才能保证城际或协作网数据传输的增长。
斯坦福大学的女科学家乌科维奇让产业界看到了希望。她上周公布的一项成果将使期望的传输速度大幅提升,至少可以达到每秒100亿比特。她的这项成果一旦实现商业化,将使目前通讯、计算机、分光传感乃至数码影音和图像技术实现历史性的突破。
这一成果有可能引发更大规模的信息大爆炸。
多层“量子阱”使激光能量倍增 激光传输的速度取决于激光本身的能量。此前有科学家采用的改进垂直表面发射技术是基于单一激发完成,每射入几亿分之一瓦特能量的光,所产生的激光能量仅为几十亿分之一瓦特。 乌科维奇把单一激发变为多次激发,使产生的激光能量增加到原来的100倍以上。其过程是在铟磷基光子晶体上刻蚀出规则排列微孔,这些微孔用来诱捕光线,每层晶体间的填充物是四层铟镓砷磷,每一层被称为一个“量子阱”.当光线射入微孔之后,“量子阱”即可激发出可以调节波长的激光,多层“量子阱”使其能量得以多次激发,从而产生能量的倍增效应。
集成度大幅提高
乌科维奇的成果不仅能实现传输速度的提高,由于其采用纳米级的光子晶体技术,每平方厘米上可以同时容纳40万个激光信号的传输,从而保证了该技术的集成度能够大幅提高。乌科维奇说,如此高效的传输和如此微小的尺寸使她希望把应用目标拓展到更广阔的领域,如计算机内部的信号传输,医疗上广泛应用的分光传感,影音系统海量数据传输等。可以想象的是,这一成果一旦实现商业化,所带来的可能是更加猛烈的信息爆炸,并且这种爆炸是有序而且可控的。