KTH har byggt världens minsta skivresonator

NYHET

Publicerad 2012-11-19

Vad är en skivresonator, och vad ska man med den till?
Så här är det: den skenande effektförbrukningen i dagens stora datacenter, sådana du nyttjar varje dag när du använder till exempel Google, Linkedin och Facebook, är i förlängningen orimlig. Världens hittills minsta skivresonator - tillverkad av KTH-forskare - kommer att kunna sänka förbrukningen markant.

En fotonisk (optisk) skivresonator avbildad i elektronmikroskop med 4 600 gångers förstoring. Skivradien är endast 500 nm.
En fotonisk (optisk) skivresonator avbildad i elektronmikroskop med 4 600 gångers förstoring. Skivradien är endast 500 nm.

Effektkravet för Facebooks nya datacenter i Luleå är 90 MW, och när centret är fullt utbyggt 120 MW. Omvandlat i energiförbrukning motsvarar det elförbrukningen för en medelstor svensk stad, eller drygt 50 000 villor.

Hög effektförbrukning kan alltså härledas till hög elförbrukning, och det är varken miljön, du eller jag intresserade av.

Att världens hittills minsta optiska skivresonator kan leda till lägre elförbrukning i datacenter över hela jordklotet är således en glad nyhet.

Hur fungerar då en skivresonator, och hur är den konstruerad?! Jo, vetenskapligt förklarad är en skivresonator en tunn cylinder där ljuset leds runt längs med cylinderväggarna och det blir resonans när våglängden är sådan att ljusfältet "biter sig självt i svansen". Skivresonatorn är kopplad till en optisk vågledare. Beroende på våglängden hos ljuset skickas ljuset förbi eller absorberas i skivan, det vill säga bildar ett optiskt miniatyrfilter.

Ett sådant filter kan bland annat användas till en så kallad modulator som slår av och på en ljussignal och även som en detektor för ljuset.

Resultatet är ett steg på vägen mot fotonikens integrerade kretsar, med dimensioner som närmar sig transistorers dito, en utveckling som är nödvändig med tanke på de redan omskrivna allt mera komplexa och energislukande system som utvecklas. 

Skivresonatorn är alltså tänkt att ingå som en pytteliten komponent i större datorer i datacenter som en del i de optiska nät som ersätter de elektroniska ledningar som finns där idag. Det är nämligen dessa elektroniska ledningar av koppar som bidrar till den skenande effektförbrukningen.

– Elektroniska förbindningar i datacenter måste ersättas med optiska eftersom elektroniska förbindningars bandbredd och effektförbrukning håller på att bli omöjlig, säger Lars Thylén.

Skivresonatorn har tagits fram av docent Lech Wosinski och forskaren samt doktoranden Fei Lou vid laboratoriet för fotonik och mikrovågsteknik på KTH där också Lars Thylén arbetar som professor.

Förutom att sänka effektförbrukningen kan skivresonatorn också bidra till att öka bandbredden i kretsarna, det vill säga möjliggöra att större datamängder kan skickas fram och tillbaka för samma effektförbrukning som idag.

För mer information, kontakta Lars Thylén på 08 - 790 40 50 / lthylen@kth.se eller Lech Wosinski på 08 - 790 40 74 / lech@kth.se.

Peter Larsson