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美科学家发现声波可储存光信号
2008年1月8日 20:35  光电新闻网  

    美国的研究人员发现一种将光脉冲转换成声波的储存方式。这个新技术只需要两道激光与一小段标准光纤,就可以用来制造存储元件,大幅提升光通讯网路的效能。

    这个组件是设计用来解决光通讯网路的主要瓶颈。在光通讯网路中,大量信息是以光脉冲封包的形式在光纤中传递。当网络极度忙碌时,两个封包可能同时抵达同一节点,其中一个封包必须被暂时储存,之后再依序处理。目前的网络是将过多的光脉冲先转换成电信号,暂时储存在记忆芯片中,稍后再转回光脉冲。不过这种光转电、电再转光的过程 不仅耗时,也会产生大量的热,所以研究人员正努力寻找不需要将光转成电的储存方法。

    最近,Dan Gauthier及他在杜克(Duke)大学和罗彻斯特(Rochester)大学的同事发现了一种将光波转换成声波并短暂储存在光纤中的方法。他们将接连两道2 ns的“资料”脉冲送入玻璃光纤的一端,由另一端送一个1.5 ns的“写入”激光光脉冲到光纤的另一端。当数据与写入脉冲在光纤中相遇时,便会产生干涉,导致数据脉冲几乎所有能量都以声波的形式传给光纤,此即所谓的受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering)现象。

    数纳秒后,另一个1.5 ns的“读取”脉冲沿着“写入”脉冲的方向被送入光纤,读取光脉冲与暂存在光纤中的声波交互作用后,产生两道沿着原数据脉冲方向前进的脉冲,最重要的的宽度与间隔与原始的数据脉冲几乎相同。通过改变写入与读取脉冲之间的延迟,Gauthier等人已经能将数据脉冲储存在光纤中达12 ns。

    Gauthier表示,他们的作法与一般的光储存技术如空间频谱全像术(spectral-spatialholography)与电磁诱发透明效应(electromagneticallyinducedtransparency)有所不同,既不需要低温,也不限于特定波长。不过他也指出,这项技术在实际应用前仍有很多改进的空间,他们正努力寻找能将更多脉冲储存更长时间的方法,同时试着降低读写脉冲的强度。他相信只要找到具有适当声、光特性组合的材料,就可以完成上述目标。

编 辑:卢晓慧
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