樣子像蜂巢，但是尺寸卻比蜂刺還要小。美國研究人員開發(fā)出的一種新的裝置可以控制光束在更緊密的彎管繞行，同時還不會影響到光束強度和完整性，有望將計算設(shè)備的內(nèi)部傳輸率提高上千倍，從而為下一代超高速計算奠定基礎(chǔ)。這項研究成果是由德州大學艾爾帕索分校（UTEP）及中佛羅里達大學（UCF）的研究人員共同取得的，最近刊登在《光學快訊》上。 其研究背景是現(xiàn)代電路板遭遇的性能瓶頸。電路板是通過金屬導線在不同的元器件之間以電信號的方式傳輸數(shù)據(jù)的，在周邊技術(shù)突飛猛進的情況下，電子電路的傳輸速度日益成為了計算的性能瓶頸。 于是微芯片和計算機制造商都開始把目光放在了速度快得多的光信號上面。但是由于電路板的布線密密麻麻且曲度極大，要想控制光束穿行的同時避免強度損失是很難的。 UCF 的研究人員采用了納米級的 3D 打印技術(shù)激光直寫來制造彎曲率為以前兩倍的微型格柵，然后設(shè)法讓光束在這些格柵中穿行的同時保持了光強的無損。圖中可以讓光發(fā)生 90°折射的這種塑料（環(huán)氧樹脂）裝置只有 20 微米（μm）。 這項成果的意義重大。因為以往傳統(tǒng)向光纖那樣的導波管盡管也能控制光束傳輸，但是必須是逐步彎曲才能讓光線通過，如果曲度過大，光就會逃逸并發(fā)生能量損失。但是現(xiàn)在的設(shè)備都是越做越小，沒有空間容納傳統(tǒng)導波管的這種逐步彎曲的布放方式。 而現(xiàn)在的這種 20 微米的裝置已經(jīng)打破了此前讓光線變彎的世界紀錄（從 45°提高到 90°），其下一步打算再將這一成績提高一倍（180°）。如果這一成績能夠?qū)崿F(xiàn)的話，意味著排線密度可以達到目前電子電路板的水平，從而為光通信的超高速計算奠定基礎(chǔ)。不過這種技術(shù)實現(xiàn)消費者產(chǎn)品的商用尚需時日，研究人員預計可能會首先應用到高性能的超級計算機上面。 這里問題來了，銅線中的電信號和光纖中的光信號來比，它們傳輸速度一樣，為什么用光信號就可以實現(xiàn)更高的傳輸速度？ 宇濤（上海）信息技術(shù)有限公司 技術(shù)顧問 嵌入式系統(tǒng)工程師伍俊偉給出的解釋是電信號用電流的通與斷或者正負極的變更傳輸信號，其速率受電流通斷時間的限制，而光信號是發(fā)送激光的閃爍來傳輸信號 因為激光的閃爍可以很高，而電信號的通斷或正負極轉(zhuǎn)換就沒那么高，所以它們單位時間內(nèi)承載或者說攜帶的數(shù)據(jù)量不一樣，光信號有更高的傳輸速率。 他還指出：“個人認為如果能讓光線變彎再從 90°提高到 180°，很多受電信號傳輸速率限制的地方改為光信號傳輸，能大大提高計算機的內(nèi)部傳輸能力，和不同設(shè)備之間的傳輸速率?！? 網(wǎng)友金山碼農(nóng) 則認為還有其中一個在電路設(shè)計好處是超高速信號EMC變得更好處理。 超高速信號的EMC問題一直是工程師高速設(shè)計中的噩夢，隨著信號頻率日益提升，這個難題越來越大，這樣的突破是否帶來電路設(shè)計的革命性改變？我們拭目以待！ (mbbeetchina)