فريق من المهندسين بقيادة أستاذ الهندسة الكهربائية والفيزياء التطبيقية ماركو لونكار
قام الباحثون بدمج الليزر معمُعدِّل كهربائي بصري 50 جيجاهرتز مصنوع من نيوبات الليثيوم لإنشاء جهاز إرسال قوي يصل إلى 60 ميجاوات في أدلة الموجات. يتم وضع الليزر في منخفضات صغيرة محفورة على سطح لوحة المعدل.
ليزر مدمج مع 50 جيجاهرتز الليثيوم niobate المغير الكهروضوئي. المصدر: Second Bay Studios / Harvard SEAS
شبكات الاتصالات بعيدة المدى ،تستخدم التوصيلات الضوئية لمركز البيانات وأنظمة الميكروويف الضوئية الليزر كأساس لنقل البيانات. في معظم الحالات ، كما لاحظ الباحثون ، فإن الليزر عبارة عن أجهزة خارجية عن المُعدِّلات. مثل هذا النظام الموزع أغلى ثمناً وأقل استقراراً من النظام المتكامل. بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب قياسه.
تم دمج الضوئيات ذات الأغشية الرقيقةلاحظ العلماء أن نيوبات الليثيوم هو اتجاه واعد لتنفيذ أنظمة بصرية عالية الأداء على نطاق الرقائق. يتم استخدامه بالفعل بنشاط في عمل العديد من المغيرات وأمشاط التردد ومحولات التردد. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن حتى الآن إنشاء ليزر على شريحة.
"في هذه الدراسة ، طبقنا جميع التقنيات وتقنيات التصنيع النانوي المستخدمة في التطورات السابقة في الضوئيات المتكاملة لنيوبات الليثيوم للتغلب على هذه التحديات ودمج ليزر عالي الطاقة في منصة رقيقة من الليثيوم نيوبات "، كما يقول البروفيسور لونشار.
تكامل أجهزة الأغشية الرقيقة وعالية الطاقةالليزر ، وفقًا للمهندسين ، يفتح إمكانية إنشاء أجهزة إرسال وشبكات ضوئية قوية وغير مكلفة وعالية الأداء. تتيح هذه التقنية تطوير أنظمة اتصالات قوية ومقاييس طيف متكاملة ومحولات تردد فعالة لشبكات الكم.
"تكامل الليزر عالي الأداءقال أمير حسن شمس أنصاري ، المؤلف المشارك للدراسة ، "سيقلل بشكل كبير من التكلفة والتعقيد واستهلاك الطاقة لأنظمة الاتصالات المستقبلية". "إنه لبنة يمكن دمجها في أنظمة بصرية أكبر متعددة الاتجاهات مثل المستشعرات والليدار وشبكات الاتصالات."
سيواصل العلماء العمل على زيادة قوة الليزر وإمكانيات تطبيقه في مجالات أخرى.
قراءة المزيد:
هناك "كوكب" آخر داخل الأرض: كيف أنقذ الحياة الوليدة
دراسة جديدة تدحض نظرية نقل الطاقة الضوئية
أضاف العلماء السيليكون إلى جهاز كمبيوتر كمي: أصبحت الحسابات دقيقة للغاية