۴/۰۸/۱۳۸۶

افزايش سرعت ارتباطات و محاسبات

كوين باليس / ترجمه : زهرا بخشي: به تازگي محققان دانشگاه كورنل وسيله‌اي ميكروسكوپي را براي ذخيره نور ساخته‌اند. از اين وسيله مي‌توان براي گشودن تنگناهاي نوري در ارتباطات و محاسبات كامپيوتري استفاده كرد و بدون شك سرعت ارتباطاعات كامپيوتري توسط اين وسيله به طور قابل‌توجهي افزايش خواهد يافت.

اين وسيله جديد توسط يك در نوري كنترل‌ شده كه به راحتي باز و بسته شده و نور را ذخيره يا آزاد مي‌كند، كار مي‌كند. ذخيره موقتي پالس‌هاي نوري امكان كنترل بايت‌هاي اطلاعاتي و زمان‌بندي دقيق آنها را به ما مي‌دهد و اين دو از نكات اصلي در ارسال و حركت ارتباطات در شبكه‌هاي نوري هستند.

در حال حاضر اينگونه ارسال‌ها صورت مي‌گيرد. اما از آنجا كه قسمت اعظم اين ارسال‌ها الكترونيكي است، تغييرات پالس‌هاي نوري به الكترون و به عكس به كندي صورت مي‌گيرد.

در كامپيوترها نيز حافظه‌هاي نوري، ارتباطات نوري بين وسايل مختلف در قطعات كوچك كامپيوتري را به وجود مي‌آورند.از آنجا كه برخلاف الكترون‌ها، كنترل پالس‌هاي نوري بسيار مشكل است، استفاده از ارسال نوري سال‌ها يكي از چالش‌هاي بزرگ براي دانشمندان و محققان بوده است. يكي از راه‌هاي آهسته كردن حركت پالس‌هاي نوري و كنترل آنها،

نگه داشتن موقتي آنها درون لوپ‌هاي متصل است. اما نگه داشتن اين پالس‌ها نيز مشكلات زيادي دارد و بزرگ‌ترين اين مشكلات اين هست كه هر در ورودي در اين لوپ‌ها خود يك در خروجي نيز است و همين نگه داشتن پالس‌ها را مشكل مي‌كند.

براي حل اين مشكل بايد راهي براي بستن در ورودي لوپ با سرعتي بيش از يك سرعت پالس‌ها و خروج آنها از لوپ بيابيم.مايكل ليپسون پروفسور مهندس الكترونيك و كامپيوتر و دوستان محققش در دانشگاه كورنل، يك پالس نوري سريع 5/1 پيكو ثانيه‌اي جهت باز و بسته كردن در‌هاي لوپ‌‌ها در اين طرح به كار برده‌اند.

اين وسيله داراي دو شيار سليكوني موازي است كه هر يك به پهناي 560 نانومتر هستند. بين اين دو شيار و تقريبا هم‌سطح با آنها دو حلقه سليكوني كه به اندازه يك تار مو با هم فاصله دارند، وجود دارد.براي ذخيره كردن نور در اين حلقه‌ها، محققان از روش‌هاي گذشته استفاده مي‌كنند.

در اين روش آنها اين حلقه‌ها را طوري تنظيم مي‌كنند تا بتوانند مسير رنگ‌هاي مختلف را توسط پالس‌هاي نوري كه روي آنها تابيده مي‌شوند، تغيير دهند.نور رنگ خاصي از شيار سليكوني مي‌گذرد، سپس در يكي از حلقه‌ها تغيير مسير داده، دوباره وارد شيار سليكوني شده و راه خود را ادامه مي‌دهد.

البته اگر حلقه‌ها با فركانس يكساني در لحظه ورود پالس نوري به حلقه تنظيم شوند، پالس نوري به جاي ملحق شدن به شيار سليكوني و خارج شدن از مدار، شروع به حركت بين حلقه‌ها مي‌كند. تنظيم حلقه‌ها در فركانس‌هاي مختلف توسط تابش پالسي ديگر در يكي از حلقه‌ها به پالس نوري اجازه خارج شدن از مدار و حركت به سوي مقصدش را مي‌دهد.البته تا چنين وسيله‌اي وارد بازار شود زمان لازم است.

تاكنون حلقه‌ها فقط قسمتي از يك پالس نوري را ذخيره كرده‌اند. بنابراين همه اطلاعات رمزگذاري شده به شكل يك پالس كلي، از حافظه پاك شده‌اند. محمد يانيك يكي از پروفسورهاي مهندسي الكترونيك از MIT معتقد است كه اين مشكل را مي‌توان با فشرده كردن پالس نوري و استفاده از موجي از حلقه‌ها حل كرد.

Technology Review.com

لينک


nanophotonics.ece.cornell.edu