Наноматериалы для информационных технологий

Полностью оптический компьютер создан в единичных экземплярах в настоящее время. В 1990 г Алан Хуан из Белл-лаборатории создал макет оптического компьютера (Digital Optical Compyte, DOC). Коммерческие оптические процессоры выпускает фирма EnLight 2.56-1.Ядро процессора работает на оптических технологиях, вход и выход на электронных технологиях. Быстродействие опер/сек, 15 видеоканалов, стандарта HDTV. Эти процессоры открывают новое направление в голографии 3D телевидения.

Основные элементы оптических процессоров с переносом изображения– линза, зеркало, оптический транспарант (транспарант–прозрачная пластина, на которой каким-либо способом нанесено изображение, представляющее собой пространственное распределение коэффициента поглощения, коэффициента преломления (или толщины) или же того и другого одновременно) и слой пространства. В настоящее время к ним добавились волновые элементы, а также лазеры, полупроводниковые многоэлементные фотоприемники, нелинейные оптические среды, разного рода дефлекторы и светоклапанные устройства.

Основным «фотонным материалом» является арсенид галлия в отличии от кремния, который можно назвать «электронным материалом». Однако его период отличается от периода кристаллической решетки кремния. Созданы галлий-нитридные лазеры синего и фиолетового света/ УФ диапазона. Разрабатываются фотонные интегрированные схемы, в которых вся обработка проводится на основе световых сигналов. Такие сигналы могут переносится световодами, впаянными в микросхему. Для коммутации световых сигналов можно использовать нелинейные оптические эффекты. Для передачи светового сигнала можно использовать трехмерные фотонные кристаллы. Структура фотонного кристалла не должна поглощать свет нужной длины волны. Полная фотонная энергетическая щель («совершенная оптическая изоляция») требует большого различия по показателю преломления между элементами структуры и окружающей средой. Примером является селеновое стекло, заключенное в коллоидный кристалл диоксида кремния, который затем вымывается. Образуется ближнее-инфракрасный фотонный кристалл.

Промышленные технологии для создания оптического компьютера в настоящее время отсутствуют. Активно развивается гибрид электронных и фотонных технологий – оптоэлектроника.