Край Будущего

Технология совместной оптики (CPO) позволяет объединять фотонные интегральные схемы (PICs) с электронными интегральными схемами (EIC), такими как центральные и графические процессоры, на одной платформе. Эта продвинутая технология значительно повышает эффективность передачи данных в центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных системах. Для работы CPO необходим лазерный источник, который может быть встроен в кремниевые фотонные чипы (интегрированные лазерные источники) или предоставляться извне.

Интегрированные лазерные источники обеспечивают плотную интеграцию, но поддержание их надежности может быть сложной задачей, что влияет на общую стабильность системы. В отличие от них, использование внешних лазерных источников (ELS) в CPO повышает надежность.

Одномодовые полимерные волноводы играют ключевую роль в PICs, передавая свет от внешнего лазера к PIC или распределяя оптические сигналы внутри системы. Они экономичны, механически гибки и хорошо совместимы с электрическими цепями, что делает их перспективными для использования в CPO с ELS.

Группа исследователей под руководством доктора Сатоши Суда из Национального института передовых промышленных наук и технологий Японии изучила стабильность и надежность одномодовых полимерных волноводов на стеклоэпоксидных подложках. Результаты, опубликованные в журнале Lightwave Technology, показывают, что эти волноводы обладают желаемыми характеристиками, что делает их многообещающим компонентом для будущих систем CPO.

"Полимерные волноводы обладают значительным потенциалом для сложных систем CPO. Мы оценили основные оптические свойства одномодовых волноводов на стеклянной эпоксидной подложке," — говорит доктор Суда.

Команда изготовила волноводы длиной 11 мм с помощью прямой лазерной записи на стеклоэпоксидных подложках FR4. Волноводы имели четко контролируемые размеры сердцевины (9,0 мкм × 7,0 мкм), что подходит для стандартных одномодовых волокон. Они продемонстрировали низкие потери, зависящие от поляризации (PDL), и низкую дифференциальную групповую задержку (DGD), а также отличную однородность в восьми образцах.

Волноводы с низким PDL и DGD способствуют стабильной передаче сигнала в системах CPO, минимизируя искажения. Исследователи отметили постоянные размеры вносимых потерь и модового поля, что позволяет предположить, что они могут служить энергоэффективными оптическими межсоединениями для CPO.

Кроме того, волноводы на стеклоэпоксидных подложках демонстрируют желаемый коэффициент ослабления поляризации (PER), который отражает способность волноводов поддерживать определенную поляризацию передаваемых сигналов. Команда измерила PER на всех длинах волн в рамках стандарта CWDM4 (1271, 1291, 1311 и 1331 нм) и обнаружила высокие значения PER, превышающие 20 дБ, что соответствует спецификациям OIF для систем CPO на базе ELS.

Испытания волноводов на основе стекла и эпоксидной смолы в условиях высокой мощности показали их устойчивость к снижению энергопотребления даже после шести часов непрерывной работы, при этом проблемы с нагревом минимальны. ELS, использованный в экспериментах, обеспечивал стабильную работу в течение шести часов и был предоставлен компанией Furukawa Electric Co., Ltd.

"Эти результаты демонстрируют большой потенциал полимерных волноводов для практического применения в требовательных системах CPO, обеспечивая надежную основу для технологий оптической связи нового поколения с высокой плотностью и пропускной способностью," — заключает доктор Суда.

"Одиссей" — это не просто еще один космический аппарат. Он стал самой продолжительной миссией на орбите другой планеты, и его новая панорама — это результат работы, начатой в 2023 году. Чтобы сделать эти потрясающие снимки, "Одиссей" поворачивается на орбите на 90 градусов, чтобы его камера могла запечатлеть марсианский горизонт. Это как если бы вы сделали поворот на 90 градусов, чтобы поймать идеальный кадр на своей камере — только в космосе!

Планетолог Майкл Д. Смит из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА отмечает, что они наблюдают значительные сезонные изменения на этих изображениях горизонта. Это как если бы мы смотрели на Марс через окно, меняющееся в зависимости от времени года. И это, друзья мои, дает нам новые ключи к пониманию того, как меняется атмосфера Красной планеты!

Изучение марсианских облаков — это не просто увлекательное занятие. Это важно для понимания погоды на планете и таких явлений, как пыльные бури. Эта информация может оказаться полезной для будущих миссий, особенно когда речь идет о посадке и взлете. Так что, если вы когда-нибудь мечтали стать марсианским астронавтом, то знайте: эти данные могут спасти вам жизнь!

Теперь давайте поговорим о вулканах! Гора Арсия возвышается на целых 20 километров. Для сравнения, крупнейший вулкан Земли, Мауна-Лоа, поднимается всего на 9 километров над морским дном. Так что, когда вы думаете о вулканах, не забывайте, что на Марсе они могут быть вдвое выше!

Облака на горе Арсия образуются, когда воздух поднимается по ее склонам и быстро охлаждается. Эти облака особенно густые, когда Марс находится дальше всего от Солнца. Так что, если вы хотите увидеть их во всей красе, лучше всего отправляться на Марс в этот период.

Джонатон Хилл из Университета штата Аризона, руководитель работы с камерой THEMIS, говорит, что они выбрали гору Арсия в надежде увидеть ее вершину, возвышающуюся над утренними облаками. И, похоже, они не разочаровались!

Камера THEMIS — это настоящая находка для ученых. Она позволяет наблюдать Марс как в видимом, так и в инфракрасном свете. Это значит, что мы можем идентифицировать участки поверхности, содержащие водяной лед, которые могут пригодиться первым астронавтам на Марсе. Более того, камера может снимать спутники Марса, Фобос и Деймос, что дает возможность анализировать их состав.

Итак, друзья, мир космоса полон удивительных открытий! Гора Арсия и ее облака — это лишь малая часть того, что ждет нас на Красной планете. Кто знает, какие еще тайны скрывает Марс? Возможно, однажды мы все сможем увидеть это своими глазами!

К сожалению, миссия аппарата RESILIENCE завершилась неудачей. В последние минуты перед посадкой телеметрия зафиксировала, что скорость аппарата не снизилась до необходимого уровня. Связь была потеряна на высоте -233 метра над лунной поверхностью. На прикреплённом снимке можно увидеть реакцию японского специалиста, отвечающего за управление полетом аппарата, в критические моменты перед приземлением. Представляем, какой строгий выговор ему предстоит получить от начальства.

Таким образом, неудача постигла не только Россию с её "Луной-25". Из-за отсутствия альтернативных методов, кроме корректировки и замедления полета с помощью реактивных двигателей, ни одна страна и ни одна компания не могут быть застрахованы от крушения своих аппаратов на Луне.

Вы когда-нибудь задумывались, как же ученые «заглядывают» внутрь материала толщиной в один атом? Нет, не с помощью какой-то магической атомарной линзы — ведь такие приборы, как сканирующая туннельная микроскопия, стоят дороже вашей квартиры и требуют условий из страшных научно-фантастических фильмов: ультравысокого вакуума и температуры, близкой к абсолютному нулю. Но давайте сделаем на секунду уступку здравому смыслу и представим, что можно обойтись без этих «атавистичных» дорогостоящих гаджетов. Звучит как выигрыш в лотерее, правда?

И вот команда исследователей из Института физики в Загребе, Хорватия, вместе с международными союзниками, показали, что это реально! Разрешите представить новый супергерой — передовую атомно-силовую микроскопию (АСМ), которая обычно у нас ассоциируется с чем-то вроде «гляжу на поверхность и трогаю ее иголочкой». Но ребята из Загреба доказали, что и эта «иголочка» может работать на атомном уровне, если использовать её с умом и в нескольких продвинутых режимах.

И самое главное — они смогли «увидеть» интеркаляцию, то есть проникновение атомов в пространство между слоями ультратонких материалов, таких как графен и MoS2 (кто еще не знаком с этими красавцами из мира 2D-материалов — настоятельно рекомендую познакомиться). Раньше, чтобы узнать, что же там происходит, приходилось звать на помощь специализированные сенсоры и космические приборы, теперь же — пожалуйста, АСМ, несколько хитрых режимов и вуаля — атомы поддаются визуализации!

Да еще и на образцах, которые, внимание, просто лежали на воздухе, а не в стерильных условиях научной фобии. Как говорит Кармен Капустич, соавтор: «Наш метод — это почти как взять микроскоп и сказать: «Покажи-ка, что там на самой обычной поверхности». Без всяких «галактических» условий».

Зачем нам всё это? Дело в том, что такие процессы, как интеркаляция, помогают настраивать свойства материалов — их электропроводность, гибкость, оптические эффекты — то есть, практически, делать из них новых героев будущих технологий: от гибкой электроники до квантовых компьютеров. И чем лучше мы их понимаем, тем быстрее двигаемся к мечтам про телефоны, которые не ломаются, и компьютеры, что читают мысли (ну, почти).

Как метко сказал д-р Дж. Ива Шрут Ракич, «не всегда нужно иметь сверхточный инструмент, чтобы понять сверхтонкие вещи». Главное — в творческом подходе и умении читать «между строк» — или в нашем случае — между атомными слоями.

Так что, друзья, наука не стоит на месте и доказывает: иногда секрет настоящей сверхточности — это не сверхоборудование, а умение видеть детали там, где другие ищут сложности. Кто знает, возможно, скоро и ваш старенький атомно-силовой микроскоп удивит мир новыми открытиями! А пока — будем следить за новостями из Загреба и мечтать о гаджетах из будущего, которые соединили бы в себе точность и доступность.

Вот так, с юмором и гвоздями науки в руках, мы приближаемся к разгадке тайны самых тонких материалов Вселенной.

Статья взята с сайта: Топография АСМ и совместно локализованный оптический отклик частично интеркалированного MoS2 на графене, измеренные с помощью PiFM.