研究人员惠普实验室，在那里第一个实用忆阻器被创造出来后，又发明了一种新的变型装置——忆阻激光器。这是一种激光，它的波长可以通过电子方式改变，而且独特的是，即使关闭电源，它也能保持这种调整。在IEEE国际电子器件会议研究人员认为，除了简化用于处理器之间数据传输的光子收发器之外，这种新设备还可以构成超高效的脑激发光子电路的组件。
不同颜色的光可以同时通过光纤和其他波导传播，因此可以调节波长的光子收发器将导致计算机和处理器之间的更高带宽连接。半导体激光器发光的波长可以通过加热器件或通过器件结构中电荷的特殊积累来改变。然而，这两种现象都需要力量。
混合硅MOS微环激光器是由复合半导体晶片与硅晶片结合而成。界面上的氧化物是使器件具有忆阻特性的部分原因。插图:惠普实验室
另外,记忆电阻器是存储存储器作为电阻的设备。正确的电压信号可以改变电阻，即使电源关闭，电阻也会保持不变。
HPE实验室的研究人员Bassem Tossoun想知道是否可以制造一种像忆阻器一样存储频率的激光器。事实证明，这不仅是可能的，惠普在不知不觉中已经建造了这样一个设备。托松开始了他的探索，只是在他的同事高级研究科学家狄良开发的两个设备上进行了实验，称为混合硅MOS微环调制器和混合硅MOS微环激光器。
两者都是多层结构，基本上由同心圆组成，形成二极管激光器，其中嵌入氧化物电容器。通过控制电容器上的电压，不同数量的电荷就会聚集在那里。这就改变了器件的光模式指数——相位光在波导中传播时所经历的延迟量——从而改变了发射光的波长。
“如果我们施加足够的电压偏置，(微环设备)能像忆阻器一样开关吗?”Tossoun问道。答案是肯定的。“我们实际上一直在制造这些忆阻器，但并不知道。”
弄清楚为什么它有效需要更多的努力。忆阻器通常是两个金属电极之间夹着一小块绝缘体，如氧化钛。在绝缘子的自然状态下，绝缘子的电阻很高。但在足够的电压下，绝缘体中的氧原子会电离并迁移到电极上，留下降低电阻的导电细丝。当然，这是一个可逆的过程，切换电压将离子送回原位并消除导电路径。
当激光处于低电阻状态时，热量将其输出转移到更长的波长。图片:惠普实验室
实验和模拟似乎表明，当器件处于低电阻状态时，它会升温，延长(红移)输出光的波长。当它处于高阻状态时，电荷载流子聚集在氧化物周围，缩短了设备的波长(蓝移)。(人们已经知道，在关闭状态下进一步提高电压，可以进一步将微环激光推向蓝色，以其他方法的十亿分之一的能量改变波长。)在托松使用的设备中，这种转换大约在75纳秒内发生，但它只发生在大约1纳米波长的范围内。
现在确定忆阻激光器将发挥什么作用还为时过早，但托松说，研究小组正在用它们探索神经形态光学电路的设计。“长远的宏伟前景是，现在我们有了构建一个系统的基石，该系统首次将内存、计算和高速光学互连集成在同一个芯片上，”梁说。
