光子開(kāi)關(guān)是在硅晶片上刻有超過(guò)50000個(gè)微小的“光開(kāi)關(guān)”的結(jié)構(gòu)。每個(gè)燈開(kāi)關(guān)（小凸起正方形）指示240束微光中的一束在開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)右轉(zhuǎn)，或在開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)直行通過(guò)。 4-v6=gz.  
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加州大學(xué)伯克利分校的工程師們已經(jīng)研制出一種新的光子開(kāi)關(guān)，它能比以往更快、更有效地控制光通過(guò)光纖的方向。有朝一日，這種光學(xué)“交通警察”將徹底改變信息在數(shù)據(jù)中心和用于人工智能和其他數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)中的傳輸方式。 +K6szGP  
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光子開(kāi)關(guān)有超過(guò)50000個(gè)微型“光開(kāi)關(guān)”，每個(gè)“光開(kāi)關(guān)”將240束光中的一束引導(dǎo)到開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)右轉(zhuǎn)或開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)直行通過(guò)。240×240的開(kāi)關(guān)陣列被蝕刻在硅片上，覆蓋的區(qū)域僅略大于郵票。 @=uN\) 1  
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加州大學(xué)伯克利分校（UC Berkeley）電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授、論文的高級(jí)作者吳明博（Ming Wu）說(shuō)：“在硅開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，我們第一次接近人們只能用散體光學(xué)器件來(lái)制造的大型開(kāi)關(guān)。”該論文發(fā)表在《光學(xué)雜志Optica》上�！蔽覀兊慕粨Q機(jī)不僅體積不大，而且速度快了10000倍，因此我們可以用很少有人想到的有趣方式切換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)�！� D!TZI  
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目前，唯一能同時(shí)控制數(shù)百束光束的光子開(kāi)關(guān)是用鏡子或透鏡制造的，這些鏡子或透鏡必須在物理上轉(zhuǎn)動(dòng)才能改變光的方向。每轉(zhuǎn)一圈大約需要十分之一秒才能完成，與電子數(shù)據(jù)傳輸速率相比，這是一個(gè)永世。這種新型的光子開(kāi)關(guān)是用微型集成硅結(jié)構(gòu)制造的，這種結(jié)構(gòu)可以在一微秒之內(nèi)開(kāi)關(guān)，接近高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)所需的速度。 +iF 1sC_  
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光子開(kāi)關(guān)是利用一種稱為光刻的技術(shù)制造的，在這種技術(shù)中，每一個(gè)“光開(kāi)關(guān)”結(jié)構(gòu)都被蝕刻在硅晶片上。晶圓上的每個(gè)淺灰色正方形都包含6400個(gè)開(kāi)關(guān)。 :]eb<J  
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吳說(shuō)，服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)可以由光纖連接，光子開(kāi)關(guān)充當(dāng)交通警察。光子開(kāi)關(guān)只需要很少的能量，不會(huì)產(chǎn)生任何熱量，因此它們不會(huì)面臨與電子開(kāi)關(guān)相同的限制。然而，當(dāng)前的光子開(kāi)關(guān)不能容納如此多的連接，而且也會(huì)受到信號(hào)損失的困擾，即當(dāng)光通過(guò)開(kāi)關(guān)時(shí)，光會(huì)“變暗”，這使得一旦到達(dá)目的地，就很難讀取編碼數(shù)據(jù)。 RB3 zHk%  
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在這種新型的光子開(kāi)關(guān)中，光束穿過(guò)交叉排列的納米薄通道，直到到達(dá)這些單獨(dú)的光開(kāi)關(guān)，每個(gè)光開(kāi)關(guān)都像一個(gè)微型高速公路立交橋。當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，光直接通過(guò)通道。施加電壓打開(kāi)開(kāi)關(guān)，降低一個(gè)將光引導(dǎo)到更高通道的斜坡，使光旋轉(zhuǎn)90度。另一個(gè)斜面將燈光降低回垂直通道。 nwM)K
 
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吳說(shuō)：“從字面上看，這就像一個(gè)高速公路匝道。所有的燈都亮起來(lái)，轉(zhuǎn)90度，然后又轉(zhuǎn)回去。這是一個(gè)非常有效的過(guò)程，比其他人在硅光子學(xué)上所做的更有效。正是這種機(jī)制使我們能夠制造低損耗的開(kāi)關(guān)�！� W."f8ow  
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該小組使用一種稱為光刻的技術(shù)將開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)蝕刻到硅片上。研究人員目前可以制造240×240陣列240光輸入和240光輸出的結(jié)構(gòu)，光損耗有限，這使得它成為有史以來(lái)最大的硅基開(kāi)關(guān)。他們正在努力完善制造技術(shù)，以制造更大的開(kāi)關(guān)。 @C.GKeM*  
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吳說(shuō)：“使用大容量光學(xué)器件的更大的交換機(jī)在市場(chǎng)上有售，但它們速度非常慢，因此它們可以在網(wǎng)絡(luò)中使用，而您不必經(jīng)常更改�，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)工作很快，所以如果你想跟上計(jì)算機(jī)的速度，你需要更快的開(kāi)關(guān)響應(yīng)。我們的交換機(jī)大小相同，但速度更快，因此它將在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中啟用新功能。” ,-rB=|w  
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原文鏈接：https://phys.org/news/2019-04-largest-fastest-array-microscopic-traffic.html（實(shí)驗(yàn)幫譯）