Существующие высокоскоростные цифровые сети построены на базе оптического волокна. Это уже известно всем. Аппаратные средства, которые установлены на каждом конце оптического кабеля, преобразуют сигналы из оптических в электрические для определения назначения каждого пакета, а также выполняют обратное преобразование чтобы передать пакет дальше по кабелю. Японские исследователи из телекоммуникационной компании NTT посчитали, что на эти преобразования уходит слишком много электроэнергии и времени, чего можно избежать с помощью использования специальных оптических узлов.
Одной частью подобного узла может стать оптическое устройство с произвольным доступом. Его опытный образец состоит из структурированной матрицы фотонных кристаллов, хранящих в себе импульс определенной длины и имеет емкость 115 бит.
Фотонные кристаллы складываются из многослойных полупроводников. Длина, толщина и ширина таких материалов должна выдерживаться с величайшей точностью, ведь именно эти параметры дают определение тому, как фотонные кристаллы взаимодействуют с фотонами света. Если использовать различные виды фотонных кристаллов, то можно получить результат, при котором они станут выборочно пропускать или блокировать свет в определенном диапазоне.
В предыдущих исследованиях специалисты использовали фотонные кристаллы для того, чтобы «сохранить» свет. Фотонный кристалл настроен на определенную длину волны, он поглощает импульс света, в результате чего переходит в высокоэнергетическое состояние и подпитывается из дополнительного источника слабым светом. Импульс, который поинтенсивней, заставляет кристалл излучать импульс, который записан до этого времени, сам же кристалл переходит в низкоэнергетическое состояние.
Этот эффект как нельзя лучше подходит для создания битов оптической памяти. Импульс света, содержащийся в фотонном кристалле, при повторном освещении излучит более сильный свет. Если в кристалле нет записанного импульса света ранее, то вторичное излучение будет слабым.
