Недавние исследования российских и китайских ученых открыли новые горизонты в области фотонных технологий, касающихся микродисковых лазеров. В ходе экспериментов было установлено, что способ подачи энергии практически не влияет на скорость этих лазеров. Данные открытия могут значительно ускорить интеграцию миниатюрных лазеров в фотонные чипы, используемые в системах искусственного интеллекта.
Как устроены микродисковые лазеры?
Микродисковые лазеры представляют собой миниатюрные кольцевые резонаторы, выполненные из арсенида галлия. Их конструкция базируется на эффекте шепчущей галереи, известном с давних времен.
- Размеры и структура: Диаметр резонатора составляет всего несколько десятков микрометров.
- Управление светом: Для передачи света используются волноводы, которые соединяют лазер с другими элементами фотонной схемы.
Методика измерения световых импульсов
Физики разработали уникальный метод, позволяющий точно измерять интенсивность излучения в микродисковых лазерах. Это важно для понимания быстродействия систем.
- Точность измерений: Достигается высокая точность — до 0,2 пикосекунды.
- Скорость изменений: Интенсивность излучения изменяется с частотой до 4,15 ГГц в обоих способах накачки.
Результаты и их значение для будущего технологий
Полученные результаты продемонстрировали отсутствие значительной разницы между электрической и оптической накачкой лазеров. Это открывает новые возможности для создания фотонных чипов следующего поколения.
- Множественные вычислительные схемы: Возможность размещения нескольких схем на одном чипе значительно увеличит скорость передачи сигналов.
- Нейросети на основе лазеров: Создание сети оптически связанных микролазеров может привести к появлению новых вычислительных архитектур.
Перспективы и применение в ИИ-системах
Исследование имеет особенно важное значение для систем искусственного интеллекта и дата-центров, где каждая доля секунды критически важна. Ученые уверены, что результаты работы будут востребованы в ближайшем будущем.
"Новые данные ускорят разработку фотонных чипов следующего поколения", - отметил Алексей Надточий, ведущий научный сотрудник НИУ ВШЭ.
Таким образом, дальнейшие исследования в этой области могут существенно изменить подход к разработке высокоскоростных вычислительных технологий и расширить возможности применения искусственного интеллекта в различных сферах жизни.
