MForum.ru
16.03.2026,
Проблема сопряжения фотонных чипов с внешним миром долгое время оставалась ключевым барьером на пути развития оптических технологий. В традиционных волноводах свет жестко удерживается внутри сердцевины, что затрудняет его эффективное взаимодействие с активными устройствами, расположенными на поверхности чипа, или направленный вывод в свободное пространство. Две недавние разработки обещают кардинально изменить ситуацию.
Эванесцентный подход: 2D ультратонкие волноводы
В сентябре 2025 года группа исследователей предложила принципиально новую платформу, основанную на использовании двумерных ультратонких волноводов. Ключевая идея заключается в том, чтобы максимально уменьшить толщину волноводного слоя, вынуждая свет распространяться преимущественно вне материала.
В основе разработки лежит следующая физическая особенность нашего мира - когда толщина волновода становится значительно меньше длины волны света (nd/λ ≪ 1), оптическая мода перераспределяется, и более 99,9% энергии начинает распространяться в виде эванесцентного (затухающего) поля вокруг волновода.
Для демонстрации использовался волновод из монослоя дисульфида молибдена (MoS₂) толщиной всего 0,6 нм, заключенный в эластомерную оболочку. Благодаря атомарно гладкой поверхности, лишенной оборванных связей, на такой волновод можно напрямую переносить активные элементы.
Чтобы подтвердить работоспособность подхода, на волновод из MoS₂ напрямую интегрировали фотодетектор из диселенида вольфрама (WSe₂). Результаты впечатляют:
Подробнее об этом можно почитать в Nature.
Активный вывод света: микроскопические «трамплины»
В марте 2026 года команда MIT представила иной подход к бесшовному интерфейсу — на этот раз для направленного вывода света с чипа в свободное пространство. Для этого были созданы двуcлойные структуры из нитрида кремния и нитрида алюминия. При охлаждении после высокотемпературного производства разные коэффициенты теплового расширения заставляют структуру изгибаться вверх, формируя микроскопические «трамплины» (авторы называют их ski jumps). Подробнее - в источнике - Photonics Spectra.
Источник: MIT
Может ли такая структура давать стабильную картинку - исследователи утверждают, что могут: «Эта система настолько стабильна, что нам даже не нужно корректировать ошибки. Паттерн остается идеально неподвижным сам по себе» — комментирует Генри Вэнь, соавтор исследования. Каждый «трамплин» соединен с волноводами, подводящими свет, а серия модуляторов позволяет независимо управлять тысячами таких излучателей одновременно.
Достигнутая плотность пикселей приближается к физическому пределу: 30 000 пикселей можно разместить на площади, которую в современных дисплеях смартфонов занимают всего два пикселя.
Перспективы
Эванесцентная платформа позволяет интегрировать любые активные устройства (лазеры, модуляторы, нелинейные элементы) на единой фотонной плате; создавать компактные и чувствительные сенсоры.
Система с «трамплинами» обещает cверхвысокое разрешение дисплеев (вплоть до полного исчезновения пиксельной структуры (сетки) в AR/VR-очках); масштабирование квантовых систем; создавать миниатюрные лидары для микророботов, вести высокоскоростную 3D-печать с параллельным управлением лучами. В общем, становятся возможными технологии, которые мы обычно наблюдаем в современных научно-фантастических фильмах.
Обе рассмотренные технологии представляют разные, но взаимодополняющие аспекты «бесшовного интерфейса»: эванесцентная платформа идеально решает задачу интеграции пассивных и активных компонентов на самом чипе, тогда как «трамплины» обеспечивают эффективный и масштабируемый вывод света с чипа в окружающее пространство. Вместе они формируют полную экосистему для будущих фотонных вычислений, коммуникаций и сенсорики.
--
✓ подключайтесь к каналу Чипы и чиплеты на VK
--
теги: микроэлектроника горизонты технологий
--
Публикации по теме:
12.03. UMC и HyperLight объединили усилия для массового производства чиплетов на основе TFLN
12.03. IBM и Lam Research объединяют усилия для разработки логики суб-1 нм
10.03. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна
04.03. Nvidia готовит процессор для инференса на базе технологий Groq, OpenAI станет якорным клиентом
03.03. В Сибири изучают возможности создания элементов памяти на квантовых точках
24.02. ASML добилась удвоения мощности источника света в EUV-машинах
24.02. В 2026 году в России может появиться фотолитограф нового поколения?
17.02. В Европе разработали новый класс полупроводников на базе GeSn
09.02. Интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК) и влияние этого сегмента на рынок микроэлектроники
11.01. Учёные МФТИ открыли путь к лазерам на алмазах
07.11. Ученые создали метод сборки 2D-полупроводников с контролем на атомарном уровне
24.04. Производство фоторезистов в Японии оказалось под угрозой из-за энергокризиса
24.04. Cisco представила универсальный квантовый коммутатор для будущего квантового интернета
24.04. «Билайн бизнес» внедрил LLM-агента на горячей линии «Ренессанс страхование»
24.04. Почему в России растет зарубежный трафик?
24.04. Рикор выпустил обновления прошивки для смартфонов Rikor
24.04. МТС в Иркутской области - покрытие расширено поддержкой LTE900 на трассе «Байкал»
21.04. Сделка на миллиард - американцы купили израильский стартап DustPhotonics
21.04. Билайн в Оренбургской области - покрытие 4G расширено новыми базовыми станциями в шести селах
21.04. Как будет меняться ландшафт российских дата-центров в ближайшие годы
21.04. МТС в Забайкальском крае - сеть LTE запущена в сёлах Савво-Борзя и Верхний Тасуркай
21.04. МегаФон в Ханты-Мансийском автономном округе - сеть LTE расширена новым оборудованием в Сургуте
20.04. В ГИСП появился новый отечественный малопотребляющий микроконтроллер К1890КП018
20.04. США заблокировали китайско-европейскую сделку в области полупроводников
24.04. Honor 600 и 600 Pro – 200 МП камера, IP69K и дизайн в стиле iPhone 17 Pro
24.04. Poco M8s 5G – 7000 мАч, 144 Гц и Snapdragon 6s Gen 3 за $189
24.04. iPhone 18 получит дисплей M12+, как у iPhone 14 Pro, а Pro-версии — новый M16
23.04. OnePlus Watch 4 – титановый корпус, Wear OS 6 и 16 дней работы
23.04. Motorola Edge 70 Pro – 6500 мАч, 90 Вт, три 50 МП камеры и защита IP69
23.04. Oppo Find X9 Ultra – двойной 200 МП перископ, 10x оптический зум и Hasselblad
22.04. Redmi K90 Max – первый смартфон Xiaomi со встроенным вентилятором и Dimensity 9500
22.04. Redmi Pad 2 SE 4G – дисплей 9.7"/2K@120 Гц и АКБ 7600 мАч за 205 долларов
22.04. Tecno Pop X 5G – горизонтальная камера, 6500 мАч с 45 Вт и FreeLink за 15 999 рупий
21.04. Huawei Pura 90 – асимметричная камера, АКБ 6500 мАч и Kirin 9010S за 4699 юаней
21.04. Huawei Pura 90 Pro и Pro Max – 200 МП перископ, LOFIC-матрица и двухцветный металл
21.04. Huawei Pura X Max – раскладной смартфон с Kirin 9030 Pro
21.04. Huawei Watch FIT 5 Pro – 1.92" LTPO AMOLED 3000 нит, ECG и датчик глубины
20.04. Sony Xperia 1 VIII получит квадратную камеру вместо вертикальной полоски
20.04. OnePlus Buds Ace 3 обеспечат 55 дБ шумоподавления и 54 часа работы
20.04. OnePlus Pad 4 получил Snapdragon 8 Elite Gen 5, 13.2" 3.4K 144 Гц и батарею 13 380 мАч
17.04. OnePlus Nord CE 6 Lite – Dimensity 7400, 7000 мАч, а AMOLED заменили на LCD
17.04. Oppo Reno16 Pro получит камеру 200 МП, перископ, Dimensity 9500s и батарея 7000+ мАч
16.04. Vivo T5 Pro – 9020 мАч, 90 Вт, IP69 и Snapdragon 7s Gen 4 от 29 999 рупий
16.04. Oppo F33 и F33 Pro – ребрендинг с AMOLED, 7000 мАч и IP69K