Marko Loncar elektromérnök és alkalmazott fizika professzor vezette mérnökcsapat
A kutatók a lézert kombináltákegy lítium-niobátból készült 50 GHz-es elektro-optikai modulátor, amely akár 60 mW teljesítményű, erős jeladót hoz létre a hullámvezetőkben. A lézerek a modulátor lemez felületére gravírozott kis mélyedésekben helyezkednek el.
Beépített lézer 50 GHz-es lítium-niobát elektro-optikai modulátorral kombinálva. Forrás: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Távolsági távközlési hálózatok,az adatközponti optikai kapcsolatok és a mikrohullámú fotonikus rendszerek lézereket használnak az adatátvitel alapjául. A legtöbb esetben, ahogy a kutatók megjegyzik, a lézerek a modulátorokon kívüli eszközök. Egy ilyen elosztott rendszer drágább és kevésbé stabil, mint egy integrált. Ráadásul nehezebb a méretezhetőség.
Beépített vékonyfilm fotonika bekapcsolvaA tudósok megjegyzik, hogy a lítium-niobát ígéretes irány a nagy teljesítményű optikai rendszerek megvalósítására chip-skálán. Már aktívan használják számos modulátor, frekvenciafésű és frekvenciaváltó munkájában. Mindeddig azonban nem sikerült chipen lézert létrehozni.
„Ebben a tanulmányban minden technikát alkalmaztunk ésA lítium-niobát korábbi fejlesztései során alkalmazott nanogyártási technikák integrálták a fotonikát, hogy leküzdjék ezeket a kihívásokat, és egy nagy teljesítményű lézert integráljanak egy lítium-niobát vékonyréteg-platformba” – mondja Prof. Lonchar.
Vékonyfilmes és nagy teljesítményű eszközök integrálásaA lézerek a mérnökök szerint lehetőséget teremtenek nagy teljesítményű, olcsó és nagy teljesítményű adók és optikai hálózatok létrehozására. A technológia lehetővé teszi nagy teljesítményű távközlési rendszerek, teljesen integrált spektrométerek és hatékony frekvenciaváltók fejlesztését kvantumhálózatokhoz.
"Nagy teljesítményű lézerek integrációjajelentősen csökkenti a jövőbeli kommunikációs rendszerek költségeit, összetettségét és energiafogyasztását” – mondta Amirhassan Shams-Ansari, a tanulmány társszerzője. "Ez egy tégla, amely integrálható nagyobb többirányú optikai rendszerekbe, például érzékelőkbe, lidarokba és távközlési hálózatokba."
A tudósok továbbra is azon dolgoznak, hogy növeljék a lézer teljesítményét és más területeken való alkalmazásának lehetőségeit.
Olvass tovább:
Van egy másik „bolygó” a Földön belül: hogyan mentette meg a születőben lévő életet
Egy új tanulmány cáfolja a fényenergia transzfer elméletét
A tudósok szilíciumot adtak egy kvantumszámítógéphez: a számítások rekord pontosságúak lettek