激光技术可能带来芯片革命 [复制链接]

    【法新社芝加哥６月１８日电】由新加坡的一位激光专家在芝加哥进行的开
拓性研究可能很快会使集成光学电路的商业应用成为现实，这将是全球电信业和
计算机业的一场革命。
    由位于芝加哥郊区的西北大学何诚中副教授领导的一个研究小组利用原子尺
度的技术和量子物理学对半导体激光器进行试验，这种激光器将可能很快使硅芯
片成为淘汰产品。
    何毕业于麻省理工学院，现在西北大学教授电子与计算机工程课。３年前他
研制出了世界最小的激光器，并由此开创了激光技术新纪元。现年４１岁的何诚
中在他的办公室里接受采访时说：“一个月以前，我们向公众展示了世界最小的
定向光耦合器，这种耦合器可以在极薄的半导体中对光进行分解和控制。这种半
导体厚０.２～０.４微米，这个宽度还不足人头发丝直径的１／２００。”他补
充说：“这是我们希望在一年左右的时间里完成的全集成、高密度光学电路中最
后一个关键部件。”
    正当世界准备平稳进入所谓“宽带”革命时代时，目前在功率强大的电子芯
片中采用的硅晶体管从微型化的角度说却已达到了极限。
    何说，半导体激光器已缩小到令人难以置信的纳米级——这一量级甚至比其
发射出的光的波长还小——恰恰为解决这一难题找到了答案。
    何指出：“这项技术将会降低光纤进入家庭的成本。”
    他说，他们未来推出的全集成光学电路将用于光纤通信和光信号处理，可大
大提高现有芯片技术的速度、效率和数据容量。何还说，这种半导体激光器还将
用在光子计算机上，用光代替电进行数据的传输、处理和储存；也可以用在检查
疾病的仪器中。
    在何主持的具有世界一流水平的实验室里，研究人员利用电子束金属板印刷
机蚀刻一条很细的半导体线，环绕该线周围的是一个Ｕ形玻璃结构，可引导光沿
着Ｕ形的两条腿以两条平行光束从激光器发射出来。
    纳米激光器由夹在两个镜面之间的一片微小的砷化镓构成，它通过光或电的
激发，使砷化镓中的电子从低能级向高能级跃迁。电子在回到低能级时会释放出
光或称光子，光子在两镜面之间来回跳动，从而加剧了链式反应，产生一道集中
的激光束。何解释说，他们的目标是控制光子的量子状态制成高容量的激光微芯
片，以满足各种工业用途。