Hva er en hybrid silisium laser?

En hybrid silisiumlaser er en ny type laser, utviklet i 2006 av Intel og University of California Santa Barbara (UCSB). Denne laseren er laget av halvledermaterialer i gruppe III-V (f.eks. Gallium (III) arsenid, Indium (III) fosfid) av samme type som brukes i masseproduserte datamaskinbrikker, så vel som silisium. En hybrid silisiumlaser er forskjellig fra laserdioden vi bruker i dag på datamaskiner og CD-spillere, basert på Indium Phosphide, som må monteres individuelt og justeres for hver enhet, og ikke kan masseproduseres på samme måte som datamaskinbrikker.

Separate III-V halvlederwafers må brukes til å fremstille nåværende laserdioder. Hybrid silisiumlasere er først og fremst laget av silisium, og er produsert på en silisiumskive, som vi har lang erfaring med masseproduksjon takket være fotolitografi og databehandlingen. Hybrid silisiumlasere vil redusere kostnadene ved å bygge en laser kraftig.

Selv om hybrid silisiumlasere også vil bruke indiumfosfid for å generere lys, bruker den ikke kjemikaliet til å rute, oppdage, modulere og forsterke lys, som i vanlige laserdioder, men bruker i stedet silisium. Hybrid silisiumlasere er et stort skritt mot integrering av optiske systemer med konvensjonelle datamaskinbrikker, noe som kan tillate behandlingshastigheter og dataoverføringshastigheter hundrevis av ganger raskere enn det beste vi har i dag. Disse overføringshastighetene vil være på terabit-nivået i stedet for det gigabit- eller megabit-nivået vi ser i dag.

Hybride silisiumlasere er en del av et forskningsprogram kalt fotonisk databehandling, som ønsker å se datamaskinbrikker bruke lys i tangens med elektriske impulser for å behandle data. Lys krever mindre energi per enhet. Hybride silisiumlasere kan masseproduseres i industriell skala, med hundrevis eller mer til et dø. Det vil være behov for mange lasere på brikken for å lage en datamaskin primært basert på fotonikk. Et annet nødvendig skritt for ekte fotonikk ville være teknologien til bokstavelig talt å stoppe lys i en krystall, analog med elektronlagring i dagens datamaskinlogikk. Foreløpig forskning har vist lovende resultater i denne retningen.