Siliciumcarbide modulator vervangt complexe optische mediarecorders

Samenwerking met Harvard University bracht onderzoekers ertoe een elektro-optisch systeem te ontwikkelen

een nieuwe generatie modulator die zijn omvangrijke voorganger kon vervangen door een kleiner, krachtiger, koeler, sneller en zuiniger systeem-op-chip te creëren.

De nieuwe modulator is mogelijk gemaakt dankzijhet gebruik van een "complexe" verbinding - siliciumcarbide. Meer dan drie decennia geleden werd siliciumcarbide voor het eerst erkend als een werkelijk fantastisch materiaal voor fotonica toen werd ontdekt dat het het Pockels-effect vertoonde, een methode om licht te polariseren die wordt gebruikt in de elektrotechniek. Ondanks de uitzonderlijke duurzaamheid van siliciumcarbide onder moeilijke elektrische, mechanische en stralingsomstandigheden, is het gebruik ervan in fotonica beperkt.

Hoofdonderzoeker van de School of Electrical Engineering enXiaoke Yi, professor informatietechnologie van de Universiteit van Sydney, zei: "Het gebruik van siliciumcarbide zal mogelijk een nieuw hoofdstuk openen van mogelijkheden in fotonica voor verschillende toepassingen, waaronder kwantumcomputers."

Elektro-optische modulatoren coderenelektrische signalen naar optische media. Ze zijn essentieel voor de werking van wereldwijde communicatiesystemen en datacentra die worden gebruikt voor kunstmatige intelligentie, breedbandnetwerken en high-performance computing.

"Modulatoren die het Pockels-effect gebruiken,bieden ultrasnelle en breedband datatransmissie met lage verliezen. Het overwinnen van de eerdere onbruikbaarheid van siliciumcarbide zou de creatie van unieke fotonische geïntegreerde schakelingen mogelijk maken voor de transmissie en verwerking van breedband- en hogesnelheidssignalen, evenals voor nieuwe kwantumtechnologieën, "zei professor Yee, een lid van het Sydney Nano-Instituut .

Vooraanstaand onderzoeker aan HarvardUniversity, zei professor Marco Lonkar: "De siliciumcarbidemodulator zal waarschijnlijk worden toegepast in kwantumcommunicatie. Ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om de temporele en spectrale eigenschappen van de kwantumstralers die in dit materiaal voorkomen te regelen, en om fotonen op een herconfigureerbare manier te sturen.”

Het is aangetoond dat de modulator van de Sydney enHarvard University heeft geen signaaldegradatie en vertoont stabiele prestaties bij hoge optische intensiteit, waardoor een hoge optische signaal-ruisverhouding mogelijk is voor moderne datacentercommunicatie, 6G en satellieten, en de toekomst van kwantuminternet.

Lees verder:

Na tien jaar werk zetten wetenschappers vraagtekens bij het standaardmodel van de natuurkunde

MIT creëert een stationaire warmtemotor die beter presteert dan turbines

Startup heeft kleine robots gemaakt die in het menselijk brein werken