SCI Библиотека

Получение, обработка, передача и хранение информации является неотъемлемой частью
созидательной деятельности современного общества. Прогресс XX века во многом обусловлен
развитием методов и средств передачи и обработки информационных сигналов с использова-
нием электромагнитных волн [1–5]. Появление полупроводниковой микроэлектроники [6, 7],
лазерной техники [8–12] и оптоволоконных линий связи [13, 14] привело к созданию гло-
бальной сети Интернет, повсеместному распространению средств коммуникации, вычисли-
тельных устройств и персональных компьютеров, цифровых средств радио-электронной и
оптико-электронной регистрации и мониторинга, а также компактных систем хранения дан-
ных. Развитие технологий матричных фото-детекторов типа ПЗС и КМОП привело к по-
явлению цифровой фотографии и цифрового видео. В результате количество генерируемой
и накапливаемой цифровой информации имеет тенденции экспоненциального роста, и по
современным оценкам [15] объём глобальной датасферы к 2025 году может достичь 175 ЗБ
(ЗеттаБайт или 1021 Байт). Параллельно с этим, подчиняясь закону Мура, возрастают требо-
вания к вычислительной способности систем обработки больших массивов данных. Уровень
современных вычислительных задач, требует применение устройств [16] с производительно-
стью 1018 вычислительных операций в секунду (OPS). В этой связи создание сверхшироко-
полосных коммуникационных систем с высокой пропускной способностью и стабильностью,
систем надёжного и компактного хранения данных, а также систем обработки с высокой
вычислительной мощностью и низким энергопотреблением является одними из важнейших
задач в современных информационных технологиях.
Использование света для формирования, передачи и детектирования информационных
сигналов является привлекательным благодаря высокой собственной частоте колебаний элек-
тромагнитных волн оптического диапазона (300 ГГц ÷ 3 ПГц), а также возможности сво-
бодного и независимого распространения световых сигналов по воздуху, в стекле и в других
известных прозрачных мате