Екип от инженери, ръководен от професора по електротехника и приложна физика Марко Лончар
Изследователите комбинираха лазера с50 GHz електрооптичен модулатор, изработен от литиев ниобат за създаване на мощен предавател до 60 mW във вълноводи. Лазерите са поставени в малки вдлъбнатини, гравирани върху повърхността на модулаторната плоча.
Вграден лазер, комбиниран с 50 GHz литиев ниобат електрооптичен модулатор. Източник: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Телекомуникационни мрежи на дълги разстояния,Оптичните връзки в центъра за данни и микровълновите фотонни системи използват лазери като основа за предаване на данни. В повечето случаи, както отбелязват изследователите, лазерите са устройства, външни за модулаторите. Такава разпределена система е по-скъпа и по-малко стабилна от интегрираната. Освен това е по-трудно да се мащабира.
Включена интегрирана тънкослойна фотоникаЛитиевият ниобат е обещаващо направление за внедряване на високопроизводителни оптични системи в чип мащаб, отбелязват учените. Той вече се използва активно в работата на много модулатори, честотни гребени и честотни преобразуватели. Досега обаче не е било възможно да се създаде лазер върху чип.
„В това проучване ние приложихме всички техники итехники за нанопроизводство, използвани в предишни разработки на интегрираната фотоника с литиев ниобат за преодоляване на тези предизвикателства и интегриране на високомощен лазер в тънкослойна платформа от литиев ниобат“, казва проф. Лончар.
Интегриране на тънкослойни устройства и висока мощностлазерите, според инженерите, отварят възможността за създаване на мощни, евтини и високопроизводителни предаватели и оптични мрежи. Технологията позволява разработването на мощни телекомуникационни системи, напълно интегрирани спектрометри и ефективни честотни преобразуватели за квантови мрежи.
„Интеграция на високоефективни лазерище намали значително цената, сложността и консумацията на енергия на бъдещите комуникационни системи“, каза Амирхасан Шамс-Ансари, съавтор на изследването. „Това е тухла, която може да бъде интегрирана в по-големи многопосочни оптични системи като сензори, лидари и телекомуникационни мрежи.
Учените ще продължат да работят за увеличаване на мощността на лазера и възможностите за приложението му в други области.
Прочетете още:
Има друга „планета“ вътре в Земята: как тя спаси зараждащия се живот
Ново изследване опровергава теорията за пренос на светлинна енергия
Учените добавиха силиций към квантов компютър: изчисленията станаха рекордно точни