JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

logotypen

Mikroprosessorien tehonkulutus on nykyvauhdilla kasvamassa hallitsemattomaksi. Apua ongelmaan haetaan optisista prosessoreista ja nyt MIT:n tutkijat ovat kehittäneet kaksi prototyyppiä, joissa hyödynnetään optisista tietoliikennepiireistä tuttuja ominaisuuksia.

Normaalisti kiteiseen piihin perustuvilla CMOS-piireillä ei voida hyödyntää toisen kertaluvun epälineaarisuutta, mikä tekee optisista kompoennteista tehokkaampia ja luotettavampia. MIT:n tutkijat raportoivat kahdesta piihin perustuvasta epälineaarisuuksia hyödyntävästä prototyypistä. Nämä ovat modulaattorin, joka koodaa dataa optiseen säteeseen ja taajuustuplaaja, joka on tärkeä lasereiden kehitykselle, jotka voidaan virittää tarkasti erilaisille taajuusalueille.

Optiikassa lineaarinen järjestelmä on sellainen, jonka lähdöt ovat samoja taajuuksia kuin sen tulot. Siten esimerkiksi taajuustuplaaja on luonnostaan epälineaarinen laite. Tutkijoiden mukaan nyt voidaan rakentaa vaihemodulaattoripiiri, joka ei ole riippuvainen vapaiden kantajien vaikutuksista piillä, ne kun sisältävät aina vaiheen ja amplitudin keskinäisen kytkennän.

Olemassa olevat piimodulaattorit ovat seostettuja rakenteita. MIT:n tutkijoiden rakenne on osin seostamatonta. Tämän ansiosta on mahdollistaa toteuttaa ratkaisu, joka tuottaa optista signaalia moduloivan sähkökentän.

Toisen kertaluvun epälineaarisuudella rikotaan vaiheen ja amplitudin riippuvuus, joten näin voi tuottaa pelkän vaihemodulaattorin. Sellainen on tärkeä monille sovelluksille erityisesti tietoliikenteen parissa.

Tutkijoiden demonstroima taajuustuplaaja (frequency doubler) on vastaavanlainen ratkaisu, mutta siinä aktiiviset alueet on järjestetty säännöllisin välein aaltoputken poikittaisiksi kaistoiksi. Kaistojen väliset etäisyydet on kalibroitu tietyn aallonpituuden valolle ja kun jännite kytketään niiden yli, ne kaksinkertaistavat aaltojohdon läpi kulkevan optisen signaalin taajuuden.

Taajuuden kahdentajista voidaan rakentaa siruille erittäin tarkkoja optisia kelloja, optisia vahvistimia ja parametrisia oskillaattoreita sekä terahertsilähteitä.

Veijo Hänninen

Nanobittejä 2.3.2017

 
 

Kustomoitu piiri on täydellinen teollisen internetin sovelluksiin

Teollisen internetin tai IIoT:n (Industrial Internet of Things) tarkoitus on hyvin yksinkertainen: tehdä tuotantolaitoksista mahdollisimman tehokkaita optimoimalla kaikki operaatiot, joihin kuuluvat tuotanto, materiaalien hallinta ja ylläpito.

Lue lisää...

Mobiililaitteiden jännitenotkahdukset voidaan estää

Buck-boost-muuntimen hyödyntäminen esiregulaattorina mobiililaitteessa tarjoaa vakaasti säädetyn väyläjännitteen alijärjestelmien käyttöön. Esiregulaattori estää hetkelliset jännitenotkahdukset, kun akun napajännitteessä esiintyy vaihtelevan kuormavirran aiheuttamia jännitepudotuksia. Samalla se tarjoaa koko järjestelmälle entistä korkeamman hyötysuhteen.

Lue lisää...
 
ETN_fi Robots can´t do backflips, right? https://t.co/KtogoRB25R
ETN_fi Risto Siilasmaa of Nokia: Why you should study AI and Machine Learning and how I did it https://t.co/ifOQ9CtGn0
ETN_fi Electronics integrated in wooden panels? See https://t.co/9VcZEajv4l @TactoTek
ETN_fi 60% of iPhone X users feel that Face ID is better than Touch ID. Have you found Face ID to be an adequate successor… https://t.co/I2Lkl2dHVV
ETN_fi AI-puhelin tulee jatkuvasti älykkäämmäksi. See https://t.co/8D1pMumaYH @HuaweiMobileFI
 
 

ny template