Статья 2488

В электронных вычислительных машинах роль переключающих устройств выполняют транзисторы, но даже самый быстродействующий современный транзистор не может изменить свое состояние менее чем за одну наносекунду миллиардную долю секунды. Время переключения оптического устройства, аналогичного транзистору, составляет всего одну пикосекунду, тысячную миллиардной доли секунды.
Авторы статьи создали экспериментальный вариант оптического транзистора, переключающегося при небольшом изменении интенсивности падающего на него лазерного луча. В основе оптического транзистора, который мы называем трансфазором, лежит свойство некоторых кристаллов изменять показатель преломления при увеличении интенсивности падающего на них света. Как известно, показатель преломления вещества показывает, насколько замедляется свет при прохождении через это вещество. Можно так подобрать свойства кристаллического вещества и длину волны лазерного излучения, что даже при незначительном изменении интенсивности светового луча лазера на входе она будет существенно изменяться на выходе. Созданные нами экспериментальные устройства имеют время переключения, приближающееся к нескольким пикосекундам.
Оптические транзисторы позволят создавать вычислительные машины, которые будут обрабатывать информацию почти так же, как это делают современные электронные компьютеры, но значительно быстрее. В отдаленном же будущем оптические транзисторы сделают структуру вычислительных машин принципиально иной. В отличие от электронного транзистора, который в каждый момент времени работает лишь с одним сигналом, его оптический аналог может одновременно осуществлять большое число переключающих действий при использовании параллельных лазерных пучков. Более того, кристаллы, с которыми мы работаем в настоящее время, могут выполнять несколько последовательных переключений, сопровождающихся ступенчатым увеличением мощности на выходе при ступенчатом увеличении мощности падающего пучка, тогда как электронные транзисторы, которые используются в современных ЭВМ, имеют всего два уровня выходного сигнала.