Insinööritiimi, jota johtaa sähkötekniikan ja sovelletun fysiikan professori Marko Loncar
Tutkijat yhdistivät laserin50 GHz:n sähköoptinen modulaattori, joka on valmistettu litiumniobaatista, luomaan tehokkaan lähettimen, jonka teho on jopa 60 mW aaltoputkissa. Laserit sijoitetaan pieniin syvennyksiin, jotka on kaiverrettu modulaattorilevyn pintaan.
Sisäänrakennettu laser yhdistettynä 50 GHz litiumniobaattisähköoptiseen modulaattoriin. Lähde: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Pitkän matkan tietoliikenneverkot,datakeskusten optiset liitännät ja mikroaaltofotonijärjestelmät käyttävät lasereita tiedonsiirron perustana. Useimmissa tapauksissa, kuten tutkijat huomauttavat, laserit ovat modulaattoreiden ulkoisia laitteita. Tällainen hajautettu järjestelmä on kalliimpi ja vähemmän vakaa kuin integroitu järjestelmä. Lisäksi se on vaikeampi skaalata.
Integroitu ohutkalvofotoniikka päälläLitiumniobaatti on lupaava suunta korkean suorituskyvyn optisten järjestelmien toteuttamiselle sirumittakaavassa, tutkijat huomauttavat. Sitä käytetään jo aktiivisesti monien modulaattorien, taajuuskampojen ja taajuusmuuttajien työssä. Sirulle ei kuitenkaan ole toistaiseksi ollut mahdollista luoda laseria.
”Tässä tutkimuksessa käytimme kaikkia tekniikoita jaaiemmissa litiumniobaattikehityksessä käytetyt nanovalmistustekniikat integroivat fotoniikkaa näiden haasteiden voittamiseksi ja integroivat suuritehoisen laserin litiumniobaattiohutkalvoalustaan", sanoo professori Lonchar.
Ohutkalvolaitteiden ja suuritehoisten laitteiden integrointilaserit, insinöörien mukaan, avaa mahdollisuuden luoda tehokkaita, edullisia ja tehokkaita lähettimiä ja optisia verkkoja. Teknologia mahdollistaa tehokkaiden tietoliikennejärjestelmien, täysin integroitujen spektrometrien ja tehokkaiden taajuusmuuttajien kehittämisen kvanttiverkkoihin.
"Tehokkaiden lasereiden integrointivähentää merkittävästi tulevien viestintäjärjestelmien kustannuksia, monimutkaisuutta ja virrankulutusta", sanoi Amirhassan Shams-Ansari, tutkimuksen toinen kirjoittaja. "Se on tiili, joka voidaan integroida suurempiin monisuuntaisiin optisiin järjestelmiin, kuten sensoreihin, lidareihin ja tietoliikenneverkkoihin."
Tutkijat jatkavat työtä laserin tehon ja sen soveltamismahdollisuuksien lisäämiseksi muilla alueilla.
Lue lisää:
Maan sisällä on toinen "planeetta": kuinka se pelasti syntymässä olevan elämän
Uusi tutkimus kumoaa valoenergian siirtoteorian
Tutkijat lisäsivät piitä kvanttitietokoneeseen: laskelmista tuli ennätyksellisen tarkkoja