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科泰激光設(shè)備有限公司

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新聞資訊 聊城市東昌府區(qū)科泰激光設(shè)備有限公司

英特爾發(fā)明硅激光技術(shù) 采用標(biāo)準(zhǔn)芯片生產(chǎn)工藝

來源:科泰激光 發(fā)布時間: 2014/8/29 9:56:45 【返回上一步】

 通過利用標(biāo)準(zhǔn)的硅生產(chǎn)工藝,而不是目前產(chǎn)生激光所要求的更昂貴的材料和工藝,英特爾已經(jīng)開發(fā)出能夠產(chǎn)生8 束連續(xù)拉曼激光的芯片。該芯片發(fā)出的連續(xù)光束能夠被調(diào)制成表示數(shù)據(jù)的脈沖。廉價的光部件不僅僅能夠提高計算機的速度,而且能夠使醫(yī)療設(shè)備更廉價和更精確。 

    盡管硅激光雕刻機要進入市場還需要至少4 、5 年的時間,但這種芯片應(yīng)當(dāng)能夠在業(yè)界引起廣泛的興趣。芯片廠商們對硅寵愛有加,但在運載光學(xué)數(shù)據(jù)方面它的表現(xiàn)則要糟糕得多。 

    英特爾光子學(xué)技術(shù)實驗室的主任馬里奧表示,這既是科學(xué),也是心理上的突破,因為沒有人想到這是可能的。在正常的環(huán)境中,硅不是理想的光學(xué)材料。

    硅激光是英特爾利用光連接計算機、芯片,甚至芯片中部件計劃的**進展。去年,英特爾展示了一款運行速度與目前的調(diào)制器相當(dāng)?shù)?“硅調(diào)制器”。 

    Gartner 集團的分析師雷諾茲表示,英特爾的技術(shù)可以將價值2000美元的調(diào)制器集成到一個硅芯片中,顯然,這一技術(shù)是有市場的。硅激光也是英特爾利用其工廠生產(chǎn)能夠?qū)ρ哼M行化驗和完成機械任務(wù)的芯片的更大計劃的一部分。

    利用光傳輸數(shù)據(jù)有著巨大的優(yōu)勢。能耗和散熱已經(jīng)成為芯片設(shè)計者面臨的一個重大問題,與電子相比,光子產(chǎn)生的熱量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小得多。光束能夠處理的數(shù)據(jù)也要多得多,因此能夠減少電纜的數(shù)量和計算機的體積。

    弊端?光學(xué)部件的生產(chǎn)成本很高,而且要求使用III-V 材料,將部件組裝成一個完整的系統(tǒng)也是一件相當(dāng)不容易的任務(wù)。加州大學(xué)洛杉磯分校的教授賈拉利說,拉曼激光是“一項重大的技術(shù)突破”。賈拉利是硅拉曼激光的發(fā)明者。

    英特爾負(fù)責(zé)硅光子戰(zhàn)略的高級經(jīng)理維克多說,目前的硅設(shè)備要求光纖必須與激光同步,光纖設(shè)備三分之二的成本都來自測試和組裝。批量生產(chǎn)的硅芯片能夠改進許多問題。硅芯片能夠?qū)崿F(xiàn)非常容易的調(diào)整:可以在能夠產(chǎn)生激光的芯片上刻一個槽,而光纖就可以被迅速、廉價、精確地穿過這個槽。

    在某些方面來說,拉曼激光也非常適合硅芯片。拉曼效應(yīng)的原理是:光射向一種物質(zhì),引起物質(zhì)中原子的振動,從而使得一些光子獲得能量,而另一些光子失去能量,產(chǎn)生波長不同的再生光。

    拉曼激光就是捕獲這些再生光,然后對它進行放大,產(chǎn)生有特種用途的光束。由于其晶體結(jié)構(gòu),在受到光的照射后,硅原子非常容易振動。與標(biāo)準(zhǔn)的玻璃相比,硅的拉曼效應(yīng)要強10000 倍,這使得拉曼激光更容易被放大。 

    但是,當(dāng)一個硅原子同時受到二個光子的碰撞后,受到撞擊的原子就會釋放出一個電子,就會在硅材料內(nèi)部形成一個電子云,吸收掉產(chǎn)生的拉曼激光。為了解決這一問題,芯片設(shè)計者圍繞“硅腔”設(shè)計了一個電場,這會使電子云被“一掃而光”。

    從技術(shù)上來講,硅并沒有生成光束,而只是充當(dāng)了用來生成和放大再生光的媒介。硅不是一種能夠生成光的好材料。馬里奧說,這是解決光發(fā)射問題的不同方法。試驗用的芯片采用了“絕緣硅”技術(shù),它是采用標(biāo)準(zhǔn)的硅芯片生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的,有利于降低成本。

    英國薩里大學(xué)的教授格雷厄姆說,許多人一直在試圖利用多種不同的方法生成硅激光,對硅激光的懷疑已經(jīng)在日益增加,但是,我們今天終于看到了真正的硅激光。硅是一種低成本、適合大批量生產(chǎn)的媒介,看看電子設(shè)備的廉價就知道了。

    英特爾一直在改進其光子技術(shù)。在去年展示硅調(diào)制器時,它的數(shù)據(jù)傳輸速率是1gbps.在三周前發(fā)表的一篇論文中,英特爾聲稱硅調(diào)制器的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)達(dá)到2.5gbps ,而目前正在受到評估的一篇論文則聲稱硅調(diào)制器的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)達(dá)到4gbps。

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