据物理学家组织网5月5日报道,德国维尔斯特拉斯应用分析和随机研究所和马克思·波恩研究所的科学家携手,提出了一种新型全光晶体管的设计方案,即使用一束光脉冲控制另一束,形成完全由光控制的“光路”。最新设计解决了该领域目前面临的多道难题,相关论文发表在最近出版的《物理评论快报》上。

  用光子取代电子来传导光,使传统电缆或线路“变身”为“光路”,最终用光子计算机替代电子计算机,是物理学家一直孜孜追求的目标。因为,与电子晶体管相比,光晶体管在转换速度、散热等诸多性能上拥有无可匹敌的优势。

  此类研究的关键是找到一个“开关”,将一束光的能量转移到另一束光上。要实现这一点,常规方法是改变光纤属性。而更好的方式是使用另一束脉冲——“控制脉冲”来实现“全光转换”,以此形成某种完全由光操控的“光路”。

  在最新研究中,科学家使用一束较弱的分散脉冲来控制另一束较强的信号脉冲,分散控制脉冲比信号脉冲弱7倍。这两束脉冲能在一个非线性介质中以不同频率、相同方向和几乎相同的速度传播。如果后发脉冲能赶上另一束脉冲,两束脉冲就会相互作用。