新的自校準光子芯片照亮了未來的超快技術
我是斜杠青年，一個熱愛自然科學的“雜食性”學者！
莫納什大學和麻省理工學院的研究人員表示，該芯片將徹底改變數據傳輸。
在技術進步方面，我們一直在推動事物更快、更好、更高效、更可持續(xù)和更小的體積。
這當然適用于蓬勃發(fā)展的光子學領域——使用光粒子（光子）來存儲、傳輸和操縱信息。廣義而言，光子學很像電子學，除了正在工作的粒子是光子，而不是電子。
墨爾本莫納什大學和麻省理工學院的研究人員現在開發(fā)了一種先進的光子電路，可以改變光子學技術的速度和規(guī)模。
該團隊在Nature Photonics上發(fā)布了他們的發(fā)現，他們認為新的光子芯片的效率可以幫助推進對人工智能以及無人駕駛汽車、自然語言處理和數據傳輸的研究。
2020年，莫納什大學的Bill Corcoran與MIT研究人員合作開發(fā)了一種新的光學微梳芯片。該單指甲大小的芯片能夠每秒傳輸39太位數，是整個國家寬帶網絡創(chuàng)紀錄數據速率的三倍。該芯片的測試被廣泛認為是世界上最快的互聯(lián)網速度的演示。
莫納什大學教授Arthur Lowery的最新合作首席研究員表示，他們的工作是建立在2020年光學微梳芯片的基礎上。
研究人員表示，微梳芯片代表了高速公路的建設。新的“自校準”光學芯片集成了坡道上坡道和坡道外，連接了許多高速公路，以實現更大的數據移動。
Lowery表示：“他們已經演示了一種自校準可編程光子濾波芯片，具有信號處理核心和用于自我校準的集成參考路徑”。
新的芯片將初始演示變成了可用于設計新技術的東西。
自我校準意義重大，因為它使可調諧的光子集成電路在現實世界中有用；應用包括根據顏色將信號切換到目的地的光學通信系統(tǒng)、非?？焖俚南嗨菩杂嬎悖ㄏ嚓P器）、用于化學或生物分析的科學儀器，甚至天文學。
隨著人工智能和自動駕駛汽車等越來越先進的技術需要以更高的速度傳輸更多的數據，光子學的發(fā)展說明了如何實現這一目標。
RMIT綜合光子學和應用中心的Arnan Mitchell表示：“這項研究是一項重大突破——我們的光子技術現在足夠先進，可以將真正復雜的系統(tǒng)集成到單個芯片上”。設備可以有一個片上參考系統(tǒng)，允許其所有組件一體工作的想法，這是一個技術突破，將使我們能夠通過快速重新配置攜帶我們互聯(lián)網的光學網絡來解決互聯(lián)網瓶頸問題，以便在最需要的地方獲取數據。
電子技術在使用數字技術的無線電濾波器的穩(wěn)定性方面也有類似的改善，導致許多手機能夠共享相同的頻譜。光學芯片具有類似的架構，但可以在太赫茲帶寬的信號上運行。
雖然光子學提供了巨大的機會，但制造可以編程和重新編程的設備并不容易。這是因為制造需要精確到光波長的尺度——納米。
因此，制作可以連接到現有基礎設施的光學芯片成為一個主要問題。
研究團隊的解決方案是在制造后校準芯片，通過使用片上參考而不是使用外部設備來調整它們?！八麄兪褂靡蚬P系之美，影響原因，這要求通過芯片的路徑的光學延遲可以從強度和波長中唯一推導出，這比精確的時間延遲更容易測量。團隊為芯片添加了一個強大的參考路徑并進行了校準。這為我們提供了“撥號”所需的所有設置以及所需的切換功能或頻譜響應。
芯片不是手動撥號，而是一步調諧，允許無縫切換數據流。
阿德萊德大學的合作者Andy Boes博士表示：“隨著我們將越來越多的設備集成到指甲大小的芯片上，越來越難以讓它們一起工作，以實現它們變大時的速度和功能?！拔覀兺ㄟ^創(chuàng)建一個足夠智能的芯片來校準自己，從而克服了這一挑戰(zhàn)，以便所有組件都能以所需的速度一致行動”。
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