電気工学と応用物理学の教授であるMarco Loncarが率いるエンジニアチーム
研究者はレーザーをニオブ酸リチウムで作られた50GHzの電気光学変調器で、導波管内に最大60mWの強力な送信機を作成します。レーザーは、変調器プレートの表面に刻印された小さなくぼみに配置されます。
50GHzのニオブ酸リチウム電気光学変調器と組み合わせた内蔵レーザー。出典：Second Bay Studios / Harvard SEAS
長距離通信ネットワーク、データセンターの光接続とマイクロ波フォトニックシステムは、データ伝送の基盤としてレーザーを使用します。ほとんどの場合、研究者が指摘しているように、レーザーは変調器の外部にあるデバイスです。このような分散システムは、統合システムよりも高価で安定性が低くなります。さらに、スケーリングはより困難です。
統合された薄膜フォトニクスニオブ酸リチウムは、チップスケールで高性能光学システムを実装するための有望な方向性であると科学者たちは指摘しています。これは、多くの変調器、周波数コム、周波数変換器の作業ですでに積極的に使用されています。しかし、これまでのところ、チップ上にレーザーを作成することはできませんでした。
「この研究では、すべての技術を適用し、これらの課題を克服し、高出力レーザーをニオブ酸リチウム薄膜プラットフォームに統合するために、ニオブ酸リチウム集積フォトニクスの以前の開発で使用されたナノファブリケーション技術」とロンチャー教授は述べています。
薄膜デバイスとハイパワーの統合エンジニアによると、レーザーは、強力で安価で高性能な送信機と光ネットワークを作成する可能性を開きます。この技術により、強力な通信システム、完全に統合された分光計、および量子ネットワーク用の効率的な周波数変換器の開発が可能になります。
「高性能レーザーの統合将来の通信システムのコスト、複雑さ、および電力消費を大幅に削減します」と、この研究の共著者であるAmirhassanShams-Ansariは述べています。 「これは、センサー、LIDAR、通信ネットワークなどのより大規模な多方向光学システムに統合できるレンガです。」
科学者たちは、レーザーの出力と他の分野でのその応用の可能性を高めるために努力を続けます。
続きを読む：
地球の中に別の「惑星」があります：それがどのように初期の生命を救ったか
新しい研究は光エネルギー伝達理論に反論している
科学者たちは量子コンピューターにシリコンを追加しました：計算は記録的なほど正確になりました