光學(xué)領(lǐng)域新紀(jì)錄：小角度精確轉(zhuǎn)彎

　　一種類似蜂窩的塑料材料不但能引導(dǎo)光束實現(xiàn)精確的小角度轉(zhuǎn)彎，還能在整個過程中保證光束的強度和完整性絲毫不受影響。由美國得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校(UTEP)和中佛羅里達(dá)大學(xué)(UCF)兩校聯(lián)合開發(fā)出的這種技術(shù)有望進(jìn)一步拉近高性能光學(xué)計算機，特別是小型光學(xué)計算設(shè)備和現(xiàn)實的距離。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《光學(xué)快報》雜志上。

　　通過光束代替電信號發(fā)送信息，能夠讓數(shù)據(jù)的傳輸速度實現(xiàn)數(shù)千倍的提升。當(dāng)傳統(tǒng)電路在尺寸和速度上的瓶頸日漸明顯的時候，越來越多的人將注意力轉(zhuǎn)向光學(xué)設(shè)備，看好光學(xué)電路未來的發(fā)展前景。但是，要實現(xiàn)對光束的精確控制卻是一個極富挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

　　得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校電氣和計算機工程學(xué)教授雷蒙德·朗夫說，目前的計算機芯片和電路板基本上都通過金屬線來傳輸數(shù)據(jù)信號。要讓光束來替代金屬線路，面臨的一大挑戰(zhàn)就是如何讓光線在不發(fā)生衰減的情況下輕松實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。這也是中佛羅里達(dá)大學(xué)科學(xué)家加入這項研究的原因。

　　左蜂窩狀晶格和經(jīng)由它發(fā)生轉(zhuǎn)彎的光束

　　中佛羅里達(dá)大學(xué)副教授斯蒂芬·庫伯勒說，激光直寫——一種納米3D打印技術(shù)有可能成為制造下一代計算機設(shè)備的一種重要手段。庫伯勒和他的學(xué)生們用這種技術(shù)制造出了這種蜂窩狀的微型晶格，并對其進(jìn)行了測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)光束經(jīng)過晶格轉(zhuǎn)彎后，能量沒有發(fā)生任何損失。該發(fā)現(xiàn)非常重要，因為要制造出更小、更快的計算機和便攜式電子設(shè)備，工程師必須將光學(xué)超快數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備放置在一個更小的空間當(dāng)中。常規(guī)的光波導(dǎo)，如光學(xué)纖維，雖然也能通過轉(zhuǎn)彎來引導(dǎo)光束。但是轉(zhuǎn)彎必須是漸進(jìn)的。如果轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)的太快，光束就會發(fā)生逃逸和能量損失。為了實現(xiàn)小角度轉(zhuǎn)彎，研究團(tuán)隊專門設(shè)計了這種塑料設(shè)備，其中的晶格能夠引導(dǎo)光線完成轉(zhuǎn)彎而不損失能量。

　　兩個學(xué)校的研究人員所開發(fā)出的這種設(shè)備在光學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造了一項新紀(jì)錄。庫伯勒說，現(xiàn)在他的團(tuán)隊正在努力制造出新的格子，讓光線實現(xiàn)更小角度的轉(zhuǎn)彎，讓這個紀(jì)錄實現(xiàn)翻番。

　　朗夫同時也是得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校電磁實驗室的負(fù)責(zé)人，他認(rèn)為這種創(chuàng)新技術(shù)將首先在高性能超級計算機上獲得應(yīng)用，隨后將逐步進(jìn)入人們的日常生活當(dāng)中。