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团队开发光子激光打印机

导读 光子集成电路是重要的下一代技术。这些复杂的微有可能大幅降低电子设备的成本并提高电子设备的速度和效率,这些应用领域包括汽车技术、通信...

光子集成电路是重要的下一代技术。这些复杂的微有可能大幅降低电子设备的成本并提高电子设备的速度和效率,这些应用领域包括汽车技术、通信、医疗保健、数据存储和人工智能计算。

光子电路使用光子(光的基本粒子)来移动、存储和访问信息,其方式与传统电子电路使用电子实现此目的的方式大致相同。如今,光子已经在先进的光纤通信系统中使用,并且正在开发它们以在不久的将来技术中实现,包括用于自动驾驶汽车的光检测和测距(LiDAR);用于医疗设备的光传感器;5G和6G通信网络;以及光学和量子计算。

鉴于光子集成电路现有和未来的广泛用途,获得能够为研究、研究和工业应用制造设计的设备也很重要。然而,当今的纳米制造设施的建设成本高达数百万美元,远远超出了许多学院、大学和研究实验室的能力范围。

对于那些能够使用纳米制造设施的人来说,必须至少预留一天的时间来进行用于制造这些微的严格且耗时的光刻工艺。最重要的是,如果设计中出现错误,或者因其他原因无法正常工作,则必须丢弃有故障的电路,调整设计,并制造新。这通常会导致在洁净室中度过数天甚至数周。

但现在,正如《科学进展》上的一篇新论文所述,华盛顿大学领导的研究小组设计了一种绕过昂贵的纳米制造设施并几乎在任何地方生产光子集成电路的方法。

该团队开发了一种创新方法,可以通过激光写入器将这些电路写入、擦除和修改为相变材料薄膜,类似于可刻录 CD 和 DVD 所使用的材料。这种新工艺使得光子集成电路的构建和重新配置只需纳米制造实验室所需时间的一小部分。

这个跨大学团队由威斯康星大学电气与计算机工程和物理学系教授 Mo Li 领导,他是该系的研究副主任、纳米工程系统研究所的成员以及该论文的高级作者。

“光子技术即将出现;因此,我们需要在这一领域培训或教育我们的学生。但对于学生来说,要学习光子电路并获得实践经验,目前他们需要使用价值数百万美元的设施,”李说。

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