Книга: ОСНОВЫ ОПТОИНФОРМАТИКИ. Информационные технологии – от электронного к оптическому компьютеру

В последнее десятилетие традиционные информационные технологии, основанные на электронной технике, достигли некоторых физических и технических ограничений, при продолжающемся росте потребительского спроса на скорость и объем передаваемой информации. Ключевым решением данной проблемы явилось объединение оптических и информационных технологий, и начало XXI века характеризуется стремительным прогрессом в области разработки и внедрения оптоинформационных технологий. Термин «Оптоинформатика» обозначает область науки и техники, связанной с исследованием, разработкой, созданием и использованием новых материалов, технологий, приборов и устройств, предназначенных для передачи, приема, обработки, хранения и отображения информации на основе оптических технологий, с использованием материального носителя информации – светового фотона. Главный вектор оптоинформатики сориентирован на миниатюризацию и интеграцию оптических элементов, устройств и систем, создание полифункциональных оптических материалов, элементов и систем, перевод аналоговых оптических устройств в цифровые и т. п. Одним из достижений оптоинформатики явилось создание компанией Lenslet в конце 2003 г. коммерческого оптического процессора “Enlight256” с быстродействием в тысячу раз превышающим электронные аналоги с рекордной производительностью в 8 терафлоп (8 триллионов операций с плавающей точкой в секунду). Другим достижением явилась прокладка 3000 километровой волоконно-оптической солитонной линии связи между Пертом и Мельбурном (Австралия), со 160 спектральными каналами и скоростью передачи 1,6 терабит в секунду. Компания Intel объявила в 2004 г. программу «Кремниевая фотоника» (Silicon Photonics), ориентированную на использование оптических технологий при передаче информации от одного электронного процессора к другому. В 2004 г. в СПб ГУ ИТМО было открыто новое направление подготовки бакалавров и магистров «Фотоника и оптоинформатика», одной из федеральных образовательных компонент которого, является учебный курс «Основы оптоинформатики». В курсе рассматриваются физические основы и направления развития оптической, лазерной, телекоммуникационной и вычислительной техники, дается общий обзор проблем оптоинформационных технологий. Данное учебное пособие предназначено для ознакомления бакалавров с первой частью курса «Основы оптоинформатики» - предельными возможностями электронной техники и возможностями оптических систем по передаче, записи и обработке информации. 4