Сотрудники Бристольского университета, Великобритания, продемонстрировали возможность коммутирования оптических каналов, используя различные оптические свойства материала в разных фазовых состояниях. Созданный ими прототип может работать бесконтактным реле и использоваться как внутри оптической микросхемы, так и между микросхемами.
Система управления сигналом построена на массиве управляемых направленных наноантенн. Антенны получают сигнал от источника и направляют его к одному из приёмников. К какому именно приёмнику будет направлен сигнал, зависит от состояния антенны.
Для управления светом — а в эксперименте использовалось инфракрасное излучение с длиной волны 1,55 мкм — учёные применили материал с фазовым переходом (англ. PCM — phase-change material). Материалы этого класса характеризуются большой энергией фазового перехода, благодаря чему способны сохранять состояние в некотором диапазоне температур рядом с температурой перехода. В эксперименте использовался Ge2Sb2Te5, который при комнатной температуре может находиться как в кристаллической, так и в аморфной фазе.
Изменение состояния вещества происходит подачей коротких электрических импульсов. Аморфная и кристаллическая фазы материала имеют разные оптические свойства и отражают падающий свет под разными углами. Таким образом, в эксперименте была показана возможность управлять коммутацией оптических сигналов с помощью электричества, причём само реле может находиться на некотором расстоянии от канала передачи или оптической микросхемы.
Как отмечают авторы работы, применение материалов с фазовым переходом в наноантеннах в перспективе может обеспечить быстрое переключение оптических сигналов при очень низком потреблении энергии. Электричество требуется только для переключения, в дальнейшем состояние коммутатора сохраняется без подачи энергии. По мнению учёных, технология может совершить прорыв в таких приложениях, как крупные дата-центры, где вопрос потребления энергии является критически важным.
