Исследователи Инженерного колледжа Грейнджер при Иллинойсском университете и Университета Нотр-Дам побили мировой рекорд по скорости оптического переключения в светодиодах на квантовых ямах.

Микросветодиод на основе нитрида галлия имеет полосу пропускания оптической модуляции 2,75 гигагерца и потребляет всего 25 милливатт энергии. Его конструкция была оптимизирована для повышения скорости и эффективности каналов связи в центрах обработкиостижение стало результатом обширной программы теоретического моделирования и эмпирических испытаний, которая позволяет наметить пути уменьшения размеров светодиодных устройств для оптической связи. Конструкция рекордного устройства была оптимизирована до размера 5 микрометров.

Ученые считают, что их дизайн значительно повысит скорость и эффективность по сравнению с обычными проводными соединениями и даже оптическими линиями связи на лазерной основе для связи на короткие расстояния.

«Девяносто процентов коммуникаций в центрах обработки данных осуществляется на коротких расстояниях, то есть менее чем на 10 метрах (33 футах)», — считает Абдельгани Абуэльнагга, ведущий автор исследования. «Для высокочастотной связи, необходимой в данном контексте, обычно используются лазеры, но они потребляют много энергии. Если мы хотим контролировать энергопотребление в центрах обработки данных, нам нужно обратить внимание на оптические системы связи с низким энергопотреблением, такие как светодиоды, и мы покажем, как именно это сделать».

Производительность устройства является рекордной для светодиодов на квантовых ямах — конструкции, которая является стандартом в отрасли. Некоторые нестандартные конструкции светодиодов могут работать на более высоких частотах, но при этом дают нестабильный свет низкой интенсивности.

Исследователи считают, что их конструкция с квантовыми ямами толщиной 5 микрометров гораздо лучше подходит для использования в центрах обработки данных не только благодаря оптической мощности и пропускной способности, но и благодаря чрезвычайно низкому энергопотреблению и масштабируемости материальной платформы.

Источник

Присоединяйтесь к нам в Telegram