光學(xué)領(lǐng)域新紀錄：小角度精確轉彎

　　一種類(lèi)似蜂窩的塑料材料不但能引導光束實(shí)現精確的小角度轉彎，還能在整個(gè)過(guò)程中保證光束的強度和完整性絲毫不受影響。由美國得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校(UTEP)和中佛羅里達大學(xué)(UCF)兩校聯(lián)合開(kāi)發(fā)出的這種技術(shù)有望進(jìn)一步拉近高性能光學(xué)計算機，特別是小型光學(xué)計算設備和現實(shí)的距離。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《光學(xué)快報》雜志上。

　　通過(guò)光束代替電信號發(fā)送信息，能夠讓數據的傳輸速度實(shí)現數千倍的提升。當傳統電路在尺寸和速度上的瓶頸日漸明顯的時(shí)候，越來(lái)越多的人將注意力轉向光學(xué)設備，看好光學(xué)電路未來(lái)的發(fā)展前景。但是，要實(shí)現對光束的精確控制卻是一個(gè)極富挑戰性的任務(wù)。

　　得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校電氣和計算機工程學(xué)教授雷蒙德·朗夫說(shuō)，目前的計算機芯片和電路板基本上都通過(guò)金屬線(xiàn)來(lái)傳輸數據信號。要讓光束來(lái)替代金屬線(xiàn)路，面臨的一大挑戰就是如何讓光線(xiàn)在不發(fā)生衰減的情況下輕松實(shí)現轉彎。這也是中佛羅里達大學(xué)科學(xué)家加入這項研究的原因。

　　左蜂窩狀晶格和經(jīng)由它發(fā)生轉彎的光束

　　中佛羅里達大學(xué)副教授斯蒂芬·庫伯勒說(shuō)，激光直寫(xiě)——一種納米3D打印技術(shù)有可能成為制造下一代計算機設備的一種重要手段。庫伯勒和他的學(xué)生們用這種技術(shù)制造出了這種蜂窩狀的微型晶格，并對其進(jìn)行了測試。結果發(fā)現光束經(jīng)過(guò)晶格轉彎后，能量沒(méi)有發(fā)生任何損失。該發(fā)現非常重要，因為要制造出更小、更快的計算機和便攜式電子設備，工程師必須將光學(xué)超快數據傳輸設備放置在一個(gè)更小的空間當中。常規的光波導，如光學(xué)纖維，雖然也能通過(guò)轉彎來(lái)引導光束。但是轉彎必須是漸進(jìn)的。如果轉彎轉的太快，光束就會(huì )發(fā)生逃逸和能量損失。為了實(shí)現小角度轉彎，研究團隊專(zhuān)門(mén)設計了這種塑料設備，其中的晶格能夠引導光線(xiàn)完成轉彎而不損失能量。

　　兩個(gè)學(xué)校的研究人員所開(kāi)發(fā)出的這種設備在光學(xué)領(lǐng)域創(chuàng )造了一項新紀錄。庫伯勒說(shuō)，現在他的團隊正在努力制造出新的格子，讓光線(xiàn)實(shí)現更小角度的轉彎，讓這個(gè)紀錄實(shí)現翻番。

　　朗夫同時(shí)也是得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校電磁實(shí)驗室的負責人，他認為這種創(chuàng )新技術(shù)將首先在高性能超級計算機上獲得應用，隨后將逐步進(jìn)入人們的日常生活當中。