Et team af ingeniører ledet af professor i elektroteknik og anvendt fysik Marko Loncar
Forskerne kombinerede laseren meden 50 GHz elektro-optisk modulator lavet af lithiumniobat for at skabe en kraftfuld sender på op til 60 mW i bølgeledere. Laserne er placeret i små fordybninger indgraveret på overfladen af modulatorpladen.
Indbygget laser kombineret med en 50 GHz lithium niobat elektro-optisk modulator. Kilde: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Langdistance telekommunikationsnetværk,optiske forbindelser til datacentre og fotoniske mikrobølgesystemer bruger lasere som grundlag for datatransmission. I de fleste tilfælde, som forskerne bemærker, er lasere enheder uden for modulatorerne. Et sådant distribueret system er dyrere og mindre stabilt end et integreret. Derudover er det sværere at skalere.
Integreret tyndfilm fotonik påLithiumniobat er en lovende retning for implementering af højtydende optiske systemer på chipskalaen, bemærker forskerne. Det bruges allerede aktivt i arbejdet med mange modulatorer, frekvenskamme og frekvensomformere. Det har dog hidtil ikke været muligt at lave en laser på en chip.
“I denne undersøgelse anvendte vi alle teknikkerne ognanofabrikationsteknikker brugt i tidligere udviklinger inden for lithiumniobat integreret fotonik for at overvinde disse udfordringer og integrere en højeffektlaser i en lithiumniobat tyndfilmsplatform,” siger prof. Lonchar.
Integration af tyndfilm-enheder og høj effektlasere, ifølge ingeniører, åbner muligheden for at skabe kraftfulde, billige og højtydende transmittere og optiske netværk. Teknologien muliggør udvikling af kraftfulde telekommunikationssystemer, fuldt integrerede spektrometre og effektive frekvensomformere til kvantenetværk.
"Integration af højtydende laserevil betydeligt reducere omkostningerne, kompleksiteten og strømforbruget for fremtidige kommunikationssystemer,” sagde Amirhassan Shams-Ansari, medforfatter af undersøgelsen. "Det er en mursten, der kan integreres i større optiske systemer i flere retninger, såsom sensorer, lidarer og telekommunikationsnetværk."
Forskere vil fortsætte med at arbejde på at øge laserens kraft og mulighederne for dens anvendelse på andre områder.
Læs mere:
Der er en anden "planet" inde i Jorden: hvordan den reddede spirende liv
Ny undersøgelse tilbageviser teori om lysenergioverførsel
Forskere tilføjede silicium til en kvantecomputer: beregninger blev rekordhøje nøjagtige