Elektros inžinerijos ir taikomosios fizikos profesoriaus Marko Loncar vadovaujama inžinierių komanda
Tyrėjai derino lazerį su50 GHz elektrooptinis moduliatorius, pagamintas iš ličio niobato, sukuriantis galingą iki 60 mW siųstuvą bangolaidžiuose. Lazeriai dedami į mažas įdubas, išgraviruotas moduliatoriaus plokštės paviršiuje.
Integruotas lazeris kartu su 50 GHz ličio niobato elektrooptiniu moduliatoriumi. Šaltinis: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Tolimojo ryšio tinklai,duomenų centrų optinės jungtys ir mikrobangų fotoninės sistemos naudoja lazerius kaip duomenų perdavimo pagrindą. Daugeliu atvejų, kaip pastebi mokslininkai, lazeriai yra moduliatorių išoriniai įrenginiai. Tokia paskirstyta sistema yra brangesnė ir mažiau stabili nei integruota. Be to, jį sunkiau pakeisti.
Integruota plonasluoksnė fotonikaMokslininkai pažymi, kad ličio niobatas yra perspektyvi kryptis diegiant didelio našumo optines sistemas lustų mastu. Jis jau aktyviai naudojamas daugelio moduliatorių, dažnių šukų ir dažnio keitiklių darbe. Tačiau iki šiol nebuvo įmanoma sukurti lazerio ant lusto.
„Šiame tyrime taikėme visas technikas irnanogamybos metodai, naudojami ankstesniuose ličio niobato vystymuose, integruota fotonika, siekiant įveikti šiuos iššūkius ir integruoti didelės galios lazerį į ličio niobato plonasluoksnę platformą“, – sako prof. Lonchar.
Plonos plėvelės įrenginių ir didelės galios integravimaslazeriai, anot inžinierių, atveria galimybę sukurti galingus, nebrangius ir didelio našumo siųstuvus bei optinius tinklus. Ši technologija leidžia sukurti galingas telekomunikacijų sistemas, visiškai integruotus spektrometrus ir efektyvius kvantinių tinklų dažnio keitiklius.
„Aukšto našumo lazerių integravimasžymiai sumažins būsimų ryšių sistemų sąnaudas, sudėtingumą ir energijos suvartojimą“, – sakė tyrimo bendraautorius Amirhassanas Shams-Ansari. "Tai plyta, kurią galima integruoti į didesnes daugiakryptes optines sistemas, tokias kaip jutikliai, lidarai ir telekomunikacijų tinklai."
Mokslininkai ir toliau sieks didinti lazerio galią ir jo pritaikymo galimybes kitose srityse.
Skaityti daugiau:
Žemėje yra dar viena „planeta“: kaip ji išgelbėjo gimstančią gyvybę
Naujas tyrimas paneigia šviesos energijos perdavimo teoriją
Mokslininkai į kvantinį kompiuterį pridėjo silicio: skaičiavimai tapo rekordiškai tikslūs