光學領域新紀錄：小角度精確轉彎

　　一種類似蜂窩的塑料材料不但能引導光束實現(xiàn)精確的小角度轉彎，還能在整個過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埃爾帕索分校(UTEP)和中佛羅里達大學(UCF)兩校聯(lián)合開發(fā)出的這種技術有望進一步拉近高性能光學計算機，特別是小型光學計算設備和現(xiàn)實的距離。相關論文發(fā)表在最近出版的《光學快報》雜志上。

　　通過光束代替電信號發(fā)送信息，能夠讓數(shù)據(jù)的傳輸速度實現(xiàn)數(shù)千倍的提升。當傳統(tǒng)電路在尺寸和速度上的瓶頸日漸明顯的時候，越來越多的人將注意力轉向光學設備，看好光學電路未來的發(fā)展前景。但是，要實現(xiàn)對光束的精確控制卻是一個極富挑戰(zhàn)性的任務。

　　得克薩斯大學埃爾帕索分校電氣和計算機工程學教授雷蒙德·朗夫說，目前的計算機芯片和電路板基本上都通過金屬線來傳輸數(shù)據(jù)信號。要讓光束來替代金屬線路，面臨的一大挑戰(zhàn)就是如何讓光線在不發(fā)生衰減的情況下輕松實現(xiàn)轉彎。這也是中佛羅里達大學科學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

　　中佛羅里達大學副教授斯蒂芬·庫伯勒說，激光直寫——一種納米3D打印技術有可能成為制造下一代計算機設備的一種重要手段。庫伯勒和他的學生們用這種技術制造出了這種蜂窩狀的微型晶格，并對其進行了測試。結果發(fā)現(xiàn)光束經(jīng)過晶格轉彎后，能量沒有發(fā)生任何損失。該發(fā)現(xiàn)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，工程師必須將光學超快數(shù)據(jù)傳輸設備放置在一個更小的空間當中。常規(guī)的光波導，如光學纖維，雖然也能通過轉彎來引導光束。但是轉彎必須是漸進的。如果轉彎轉的太快，光束就會發(fā)生逃逸和能量損失。為了實現(xiàn)小角度轉彎，研究團隊專門設計了這種塑料設備，其中的晶格能夠引導光線完成轉彎而不損失能量。

　　兩個學校的研究人員所開發(fā)出的這種設備在光學領域創(chuàng)造了一項新紀錄。庫伯勒說，現(xiàn)在他的團隊正在努力制造出新的格子，讓光線實現(xiàn)更小角度的轉彎，讓這個紀錄實現(xiàn)翻番。

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