布伦瑞克工业大学在微型LED技术领域取得进展,助力未来人工智能发展
在人工智能领域,能源效率和计算能力的提升一直是研究的热点。德国布伦瑞克工业大学(TUBraunschweig)的氮化物技术中心(NTC)在此领域取得了突破性进展,他们利用微型LED技术构建了模拟生物神经网络的神经形态计算机,旨在打造更节能、更强大的AI硬件。

微型LED技术:小型化与能源效率的结合
布伦瑞克工业大学的研究团队与奥斯特法利亚应用科学大学和amsOSRAM的合作者一起,采用微型LED技术,探索了一种全新的计算机构建方法。这种技术的核心优势在于小型化、可扩展性和能源效率,这对于开发下一代人工智能应用硬件至关重要。
光学神经形态计算的创新
AndreasWaag教授,来自布伦瑞克工业大学半导体技术研究所,解释说:“我们的光学神经形态计算通过使用电子电路或光子元件模拟了生物神经网络的功能。”这种方法不仅能够模拟人类大脑中的神经网络,还能避免传统数字计算机技术在大规模并行信息处理中的高能耗弱点。
氮化镓(GaN):microLED技术的首选半导体
氮化镓(GaN)是microLED技术的首选半导体材料,因其高功率密度和效率而在电力电子领域越来越受到重视。GaN不仅具有比传统硅半导体更高的功率密度和效率,还具有光学活性,是蓝色LED的基本构造块。布伦瑞克工业大学的NTC正在推动氮化物半导体技术的发展,将其作为微电子的第二大支柱。
神经形态计算机的潜力与应用
通过将GaN组件与传统硅微电子技术相结合,研究人员开辟了全新的应用领域,例如具有数十万个microLED的高度集成阵列。这些阵列不仅在QuantumFrontiers卓越集群和下萨克森州量子谷中得到应用,还展示了基于GaN的microLED技术在降低AI系统功耗方面的潜力,有望将功耗降低10,000倍。
研究进展与成果
NTC研究小组已经开发出一种具有1000个神经元的宏观光学微型LED演示器,该演示器已经通过了标准的AI模式识别测试,能够识别以混乱方式书写的从0到9的数字,其中一些数字甚至连人类都难以辨认。这一成果不仅展示了基于该技术的“人工大脑”的潜力,还预示着未来计算机技术的新方向。
这项研究发表在《物理光子学杂志》上,标志着光学神经形态计算领域的一个重要里程碑。通过这项研究,布伦瑞克工业大学展示了微型LED技术在人工智能领域的广阔应用前景,为未来计算机技术的发展提供了新的方向,同时也为实现更节能、更强大的人工智能系统提供了可能。
-
分步投影光刻机的照明光学系统
在微细加工领域,分步投影光刻机是半导体制造工程中的核心装备,其心脏部件是投影光刻物镜——可以说投影光刻物镜的发展史就是光刻机的发展史。然而,作为投影光刻物镜辅助部分的照明光学系统,与物镜是并肩发展的:高性能的物镜必须在与之相匹配的照明系统的作用下,才能充分发挥其性能。在人们为追求高分辨率、高生产率而绞尽脑汁设计高性能投影光刻物镜的同时,以一种新的观点来进一步探讨和设计照明系统,同样至关重要。
2026-06-12
-
MTF测量入门:读懂那条决定镜头命运的曲线
调制传递函数(MTF)是光学系统成像质量的终极裁判。本文从工程视角出发,把MTF的物理含义、曲线读法、测量原理和实操要点讲清楚——不讲虚的,都是工程师用得上的。
2026-06-12
-
定心车削工艺在光机共轴组件制造中的工程分析
光机共轴组件(由透镜或胶合件与金属镜框组合而成)的制造核心在于两个指标——光轴与镜框外圆的共轴性(倾斜偏心控制)以及光学元件在镜框内的轴向位置精度(空气间隔控制)。定心车削(也称定心取边)通过在车床上以透镜自身光轴为基准车削镜框外圆与端面,解决难以在系统级补偿的倾斜偏心问题。但该工艺无法消除装配间隙引入的平移偏心,后者需通过主动对准、机械调整或过盈压入等方式在装配环节独立处理。本文从定心车削的物理原理出发,系统分析各功能模块的工作机理、关键技术难点及工程解决方案,并对三种主流装配对中方案给出选型建议。
2026-06-11
-
动态干涉仪:将干涉条纹调至最少的物理原理与工程逻辑
在菲索(Fizeau)或泰曼-格林(Twyman-Green)干涉仪的日常测量操作中,将干涉条纹调整至趋于零条纹或单条宽条纹,是决定测量精度与数据可靠性的关键步骤。本文从干涉强度分布的数学表达式出发,系统阐述"调至少条纹"行为的深层物理本质——即通过机械调整消除倾斜与离焦引入的附加相位,回归零位测量状态;进而分析各系统模块(光源、调整架、探测、相位解算)在少条纹条件下的工作原理,并给出关键难点的工程解决方案。
2026-06-11
-
光学透镜中心厚度测量:接触还是非接触,不止一道选择题
透镜中心厚度(CT)是光学设计里最基本也是最容易出问题的参数之一。这篇文章把接触式和非接触式两条技术路线掰开揉碎了讲——千分尺的坑在哪里,低相干干涉怎么工作,色散共焦又是另一套逻辑,以及工程上到底怎么选。
2026-06-11
