Главная > Оптические вычисления
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

2.10. Предельные параметры и вычислительные возможности ОБУ

При выполнении заданных логических операций оптическим устройством оптические характеристики нелинейного материала должны измениться на определенную величину. Это находит свое отражение в том, что уровень возбуждения в материале, например плотности экситонов или свободных носителей, достигает определенного уровня. Отсюда следует, что ключевым подходом к минимизации затрат энергии на переключение является сведение объема материала к минимуму. Данная стратегия, кроме того, приводит к повышению быстродействия и степени интеграции. Однако здесь будут возникать трудности чисто технологического характера, если качество материала не отвечает предъявляемым требованиям. Тем не менее в устройствах на основе резонаторов Фабри—Перо лучшие характеристики удается получить именно благодаря применению особо малых толщин резонатора [36], однако возможности технологии все же ограничивают минимально возможные толщины, поскольку толщину резонатора подбирают исходя из реально достижимых параметров поглощения и рассеяния света в материале [23]. Толщина резонатора Фабри — Перо должна составлять не менее половины длины волны света (для GaAs около 1/8 мкм). Если бы материалы обладали исключительно высокой степенью нелинейности, тогда было бы выгодно использовать даже еще меньшую толщину резонатора, чтобы сократить время нарастания поля в резонаторе и чувствительность к температуре и длине волны. Следует заметить, что уменьшение поперечного размера до величины порядка длины волны представляет гораздо более трудную проблему по сравнению с получением минимальной толщины резонатора. При этом дифракционные потери света могут быть уменьшены за счет применения соответствующих волноводных структур, для изготовления которых, по-видимому, можно использовать метод травления [26], или, возможно, имплантацию. Хотя все это может быть непосредственно выполнено для активного материала, следует помнить, что создание структур

на основе резонаторов Фабри — Перо со специальными зеркалами, по всей видимости, приведет к значительному увеличению толщины и потребует применения специальных волноводных режимов работы устройства. В целом зеркала, созданные на основе четвертьволновых слоев с переменной концентрацией методом МЛЭ [37] или методом химического осаждения из паров металлоорганических соединений [38], могли бы изготовляться тем же способом, что и объемные слои GaAs или квантоворазмерные структуры на GaAs в ОЛЭФП.

Резонаторы Фабри — Перо, использующие современные материалы при соответствующей оптимизации, способны работать в области частот Большое быстродействие потребует либо гораздо более качественных материалов, чем имеющиеся в настоящее время, либо применения более сложных методик, которые усилят процесс релаксации. Отвод тепла от больших матриц с плотным размещением элементов, работающих в гигагерцовом диапазоне, может быть исключительно трудной задачей, однако методики охлаждения также совершенствуются. Матрица в 10б ячеек, потребляющая энергию в на ячейку на частоте в 1 ГГц, будет рассеивать мощность в 1 Вт. Промышленно освоенные охлаждающие микроэлементы [40] могут отводить до с площади в несколько квадратных миллиметров. Более того, эти охлаждающие элементы обеспечивают получение температуры до 77 К без применения жидкого азота, что дает возможность воспользоваться более «удачными» характеристиками полупроводников при этой температуре, чем при комнатной.

Различие в архитектуре создает определенные трудности при сравнительной оценке производительности вычислительных систем. В частности, мерой при оценке может служить число битов, обрабатываемых в секунду Так, самые быстрые компьютеры на сегодня обрабатывают около Ожидается, что эта величина возрастет на один или два порядка, прежде чем будут реализованы оптические компьютеры. И хотя до сих пор были продемонстрированы только очень маленькие матрицы оптических элементов, переход к большим матрицам (по порядку величины до ) не представляется слишком сложным. Были также продемонстрированы возможности получения скоростей далеко за пределами 1 ГГц. А основываясь на том предположении, что затраты энергии будут уменьшены до такой степени, что проблемы отвода тепла не будут стоять так остро, получим, что отдельная матрица может обрабатывать от 1015 до Использование нескольких матриц, матриц большего размера или более быстродействующих устройств, может увеличить эту цифру даже на несколько порядков. Длительность оптического цикла составляет только поэтому в дальнейшем для оптических устройств

достижим терагерцевый диапазон. Вполне реальные возможности оптических вычислительных устройств должны, несомненно, стимулировать интенсивные исследования в этой области.

1
Оглавление
email@scask.ru