写于 2017-03-10 09:28:19| 千赢娱乐手机版| 千赢娱乐
<p>二十五年是联合国教科文组织国际光与光技术年这是庆祝光学和光子学的过去里程碑,展望未来我们庆祝了1000年的阿拉伯光学,自詹姆斯麦克斯韦电动力学以来已有150年,自阿尔伯特爱因斯坦诞辰100周年广义相对论和光纤发明50周年今年我们庆祝100年,自介绍信息理论的克劳德·香农诞生以来,光学开始于古埃及人和美索不达米亚人开发镜头,其次是关于光和由古希腊哲学家开发的视觉光学的基本原理是熟悉的:我们戴着依靠折射的眼镜以放大和锐化图像的方式弯曲光线,使用显微镜观察微观世界和望远镜观察星星我们可能更少熟悉光子学Photonics涉及光的产生,检测和操作20世纪60年代,激光和光纤的发明引发了光学领域光纤是人类头发大小的石英玻璃线,传输大量激光产生的信息,构成了当今互联网的支柱</p><p>智能手机也体现了光子学的重要性:我们使用激光来加工外壳;光学器件用于制造微电子电路的光刻中;连接手机的显示器和网络都是基于光子学的</p><p>下一个里程碑将是光子学整合到智能手机本身21世纪将是光子学和纳米技术的世纪 - 纳米光子学 - 它研究的行为纳米尺度的光,以及纳米尺度物体与光的相互作用值得注意的是纳米尺度通常被引用为1-100纳米,因此纳米尺寸是十亿分之一米</p><p>在光子学中,我们正在处理光波长约为1微米(千纳米)的波浪然而,这些光波在纳米尺度附近相互作用在操纵这种光时,重要的结构也是如此</p><p>在悉尼大学,我们一直在创造一种新的光学基于纳米光子学的处理技术这项研究由CUDOS ARC卓越中心进行,该中心总部设在物理学院,悉尼大学悉尼纳米科学中心,ANU,RMIT大学,麦考瑞大学,莫纳什大学,Swinburne大学和UTS At CUDOS的节点,我们希望在这项技术的发展中迈出下一步我们想建立一个真正的光子芯片将基本上将整个光纤网络放到缩小尺寸的芯片上通过这样做,我们可以利用大规模半导体行业来利用光的处理能力,可以批量生产并集成到智能设备中幸运的是硅 - 这是微电子学的基础 - 与光子学兼容当今大多数硅芯片,例如计算机和智能手机中的芯片,都使用电子来传输信息并进行计算</p><p>诀窍就是让这些芯片与光一起工作作为电子我们现在可以将光子电路构建到相同的硅中,尽管我们不是在谈论更换传统的晶体管l带有光学晶体管的芯片Photonics补充和与电子接口光子芯片或光子集成电路(PIC)代表了信息处理的新范例在过去的十年中,CUDOS和世界各地的其他研究人员已经为各种应用创建了PICs通信,计算,防御和安全,医学和传感在通信系统中,光子芯片可以增加我们通信网络的容量在数据中心,它们正在降低能耗,这很重要,因为今天的每一次谷歌搜索都消耗了煮沸所需的能量</p><p>一杯水防御光子芯片可以增强雷达技术,有助于保护我们的资产和人员在健康方面,我们可以减少用于诊断疾病的医疗设备的规模和复杂性另一个好处是“切换”,这是所有通信网络 在新的悉尼纳米科学中心,我们正在构建纳米级开关技术,可以以光速切换,比当前的开关技术快数千倍</p><p>我们正在使用最先进的光刻技术,例如纳米科学中心的工具,清洁房间,制造纳米级电路和结构光刻字面意思是印刷,但在这种情况下,我们正在硅片上印刷具有纳米尺度特征的电路那么接下来呢</p><p>我们需要将PIC转换为有源器件,以感知和交互,分析,响应和操纵他们的环境我们已经将光子光谱技术构建到同一个芯片中,在智能手机中执行电子处理这将有助于您的智能手机执行此类任务作为医学诊断,包括分析血液或唾液,或通过光谱技术感知环境中的污染物但是光子学不太适合这些任务中的一些因此我们需要可以操纵微观世界的移动部件;我们需要纳米尺度的机械驱动,我们真的更喜欢没有移动部件的芯片我们的方法是使用可以在芯片上产生的声波这些不是我们在超声波中听到或使用的传统声波,而是超高频频率声波我们将它们称为“声音”,它们是声音的粒子,正如光子是光的粒子我们正在谈论超声波,频率从100兆赫兹到几十千兆赫兹的声子我们正在构建一个全新的芯片为这些超声波声子结合光子电路利用芯片上的超声波能够操纵微尺度生物和化学元素,这意味着我们可以混合,分类和选择,甚至在芯片上创建离心机这是一个片上实验室可以集成到智能手机中这代表了一种新的信息处理范例声速比光速慢约100,000倍我们可以联合从光波到超声波和存储信息的信息声子频率与下一代移动通信和雷达中重要的无线电频率一致,这使我们能够通过光学和声子波之间的相互作用处理这些微波波澳大利亚一直在打击远远高于它,在光子学研究和商业化方面的重要性我们现在拥有纳米科学和纳米技术的基础设施和能力,迈出下一个重要的一步,即将光子学带到芯片上,

作者:魏榄