Сверхбыстрые фотонные провода

28.09.2012

Процессы передачи информации можно сделать более быстрыми и энергетически эффективными с помощью фотонных компонентов. Разработка высокоэффективных оптических источников и приемников, интегрированных в микрочипы, уже достигла высокого уровня. Однако до сих пор не было удовлетворительных возможностей оптической связи между отдельными чипами. "Самая большая сложность состоит в достаточно точном выравнивании чипов с соединяющим их световодом", - поясняет Кристиан Коос, профессор Технологического института Карлсруэ, Германия (Karlsruhe Institute of Technology, KIT).

Группа под руководством Кристиана Кооса подошла к этой проблеме с другой стороны: сначала исследователи зафиксировали положение чипов, а затем высокоточным способом построили на полимерной основе световод между ними. Для подгонки соединения к расположению и направленности чипов ученые разработали новый метод трехмерного структурирования световода. Они использовали для этого так называемую двухфотонную полимеризацию, предоставляющую очень высокую разрешающую способность. Сверхчастотный лазер формирует конструкцию световода из полимера сразу на поверхности чипа. С этой целью исследовали использовали систему лазерной литографии, созданную Nanoscribe, сопутствующей компанией KIT.

Прототипы "фотонных проводов" достигли очень низких потерь и очень высокой пропускной способности в диапазоне инфракрасных телекоммуникационных волн около 1,55 микрометров. В первых экспериментах исследователи продемонстрировали скорости передачи данных свыше 5 терабит в секунду. Перспективы применения фотонных связей - в сложных приемо-передающих системах для оптической дальней связи, а также в датчиках и измерительных технологиях. Поскольку сверхточное позиционирование чипов при изготовлении таких систем будет больше не нужно, процесс становится частично приспособленным для автоматического производства больших серий. Теперь исследователи из KIT планируют в сотрудничестве с партнерскими компаниями довести эту технологию до промышленного применения.

<< Назад: От воспоминаний можно избавиться 29.09.2012

>> Вперед: Антарктику засевают 28.09.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Стресс мужчины вредит будущим детям 16.06.2013 Стресс, который испытывает мужчина в течение жизни - не важно, в подростковом возрасте или в зрелости - оставляет "отпечаток" на сперме. Она, как говорят ученые из Пенсильванского университета (США), ничего не забывает. Если отец испытывает стрессы на протяжении длительного времени до зачатия, то у его детей - с большой вероятностью - будет притуплена реакция на стресс. Ученые неоднократно доказывали влияние экологических факторов, например, здоровья матери во время беременности или принимаемых лекарств, на здоровье плода. А вот влияние образа жизни отца на будущее потомство исследовано мало. Команда ученых из Пенсильванского университета исследовала самцов мышей. Выяснилось, что стресс, который испытывали самцы мышей в подростковом и в зрелом возрасте инициировали эпигенетические изменения в сперме, а они, в свою очередь, перепрограммировали гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему у будущего потомства - ту часть, мозга, которая отвечает за реакцию на стресс. При этом, перепрограммированию подверглись будущие дети обоих полов. Такое нарушение реакции на стресс - признак того, что потомок будет не в состояние нормально реагировать на изменения окружающей среды, стресс в этом случае становится неуправляемым, а это - путь к возникновению психоневрологических расстройств. Ученые подчеркивают, что не имеет значение, в каком возрасте отец испытал стресс - влияние стресса на сперму долгосрочное. В ходе эксперимента стрессу подвергались как молодые самцы мышей в период полового созревания, так и взрослые особи. У потомства мышей из обеих групп исследователи обнаружили значительное снижение уровня гормона стресса - кортикостерона, у людей это гормон кортизол. Чтобы подробнее изучить работу нервной системы потомков мышей, ученые рассмотрели изменения экспрессии генов в определенном регионе головного мозга, который отвечает за регулировку стресса - паравентрикулярном ядре (ПВЯ). Они обнаружили возросшую экспрессию генов, чувствительных к глюкокортикоидам (гормонам надпочечников), в ПВЯ. Это может объяснить механизм увеличения чувствительности отрицательной обратной связи в организме. Отрицательная обратная связь в организме выражается в реакции, при которой система меняет направление изменения на противоположное. Например, при увеличении уровня углекислого газа, легкие получают сигнал на выдыхание большего количества CO2. Исследователи также рассмотрели ряд микроРНК в сперме, которые участвуют в передаче генетической информации при оплодотворении. Оказалось, что в обеих группах мышей наблюдалось увеличение экспрессии генов в 9 микроРНК. Эти микроРНК в сперме предназначены для хранения материнских РНК при оплодотворении, потому можно говорить о том, что отцы регулируют некоторые аспекты раннего развития и передают потомству информацию об окружающей среде. Возможно, такой механизм - в том числе и сниженная реакция на стресс - полезен с эволюционной точки зрения: полученная информация и снижение реакции на внешние изменения среды обеспечивают выживание в неблагоприятных условиях. Однако, как считают исследователи, окажется сниженная реакция на стресс полезной или вредной, будет зависеть от среды, в которой родился организм. Как бы то ни было, обнаружение того, что стресс, который испытывает мужчина в течение жизни, обязательно влияет на состояние его половых клеток, важное открытие, которое поможет выявить риск психоневрологических заболеваний. Далее ученые планируют изучить механизм воздействия микроРНК отца на оплодотворение, и планируют использовать эти знания для выявления биомаркеров психоневрологических заболеваний. Таким образом, если заранее предсказать, кто подвергся вредному воздействию, то можно проводить профилактику или лечить психические расстройства эффективнее.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026