Использование волоконной оптики в компьютерных технологиях

Волоконно-оптическая система представляет собой линию, связывающую две электрические цепи. На рис. 1 представлены основные элементы волоконно-оптической линии:

волоконно-оптической линии связиРис. 1. Блок-схема типовой волоконно-оптической линии связи

передатчик состоит из схем устройства управления и источника оптического сигнала (светоизлучающий или лазерный диод), который преобразует электрический сигнал в световой Управляющее устройство преобразует входной сигнал в вид, необходимый для управления источником:
волоконно-оптический кабель состоит из оптоволокна и защитных оболочек и является средой, по которой распространяется световой сигнал;
приемник предназначен для приема светового сигнала и его преобразования в электрический сигнал. Приемник состоит из детектора, непосредственно выполняющий функцию преобразования сигналов, и выходного устройства, которое формирует и усиливает электрический сигнал;
коннекторы (соединители) используются для подключения волокон к источнику, детектору и для соединения волокон между собой.
В состав более сложных линий и коммуникационных сетей входят и другие элементы, такие как разветвители, мультиплексоры и распределительные устройства, но в любой волоконно-оптической линии обязательно используются передатчик, волокно, приемник и соединители.
Волоконная оптика позволяет передавать информацию с существенно более высокими скоростями по сравнению с медными кабелями и имеет гораздо более приемлемую стоимость и меньше ограничений, чем другие технологии. Свет, согласно классической теории физики, распространяется с очень высокой скоростью, превысить которую невозможно. Именно поэтому современные производители полупроводников смотрят на свет как на практически идеальный «материал» для создания сверхбыстрых и сверхмощных процессоров. Единственная причина, из-за которой оптические технологии до сих пор не применялись в производстве микросхем, заключается, как это ни парадоксально, именно в слишком высокой скорости света (точнее, в невозможности её уменьшения). Именно эта «неконтролируемость» скорости оптических потоков стала главным, и единственным, камнем преткновения, не позволяющим чипмейкерам отказаться полностью от медных полупроводников. На поиск решения проблемы ушли годы, но специалистам компании IBM удалось-таки решить и эту проблему. Поскольку сокращение скорости фотонов — задача невыполнимая, учёные решили просто-напросто увеличить длину маршрута, который проходит сигнал и, таким образом, искусственно замедлить поток. Именно этот несложный принцип лёг в основу так называемого микрокольцевого резонатора (рис. 2), применение которого открывает чипмейкерам неплохие перспективы.

 

микрокольцевого резонатораРис. 2. Фрагмент микрокольцевого резонатора, вмещающего в себя более сотни колец

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *