Et team av ingeniører ledet av professor i elektroteknikk og anvendt fysikk Marco Loncar
Forskerne kombinerte laseren meden 50 GHz elektrooptisk modulator laget av litiumniobat for å skape en kraftig sender på opptil 60 mW i bølgeledere. Laserne er plassert i små fordypninger gravert på overflaten av modulatorplaten.
Innebygd laser kombinert med en 50 GHz litiumniobat elektro-optisk modulator. Kilde: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Langdistanse telekommunikasjonsnettverk,optiske tilkoblinger til datasenter og fotoniske mikrobølgesystemer bruker lasere som grunnlag for dataoverføring. I de fleste tilfeller, som forskerne bemerker, er lasere enheter utenfor modulatorene. Et slikt distribuert system er dyrere og mindre stabilt enn et integrert. I tillegg er det vanskeligere å skalere.
Integrert tynnfilmfotonik påLitiumniobat er en lovende retning for implementering av høyytelses optiske systemer på brikkeskalaen, bemerker forskerne. Den brukes allerede aktivt i arbeidet med mange modulatorer, frekvenskammer og frekvensomformere. Men så langt har det ikke vært mulig å lage en laser på en brikke.
"I denne studien brukte vi alle teknikkene ognanofabrikasjonsteknikker brukt i tidligere utviklinger innen litiumniobat integrert fotonikk for å overvinne disse utfordringene og integrere en høyeffektlaser i en litiumniobat tynnfilmplattform, sier prof. Lonchar.
Integrasjon av tynnfilmenheter og høyeffektlasere, ifølge ingeniører, åpner muligheten for å lage kraftige, rimelige og høyytelsessendere og optiske nettverk. Teknologien muliggjør utvikling av kraftige telekommunikasjonssystemer, helintegrerte spektrometre og effektive frekvensomformere for kvantenettverk.
"Integrasjon av høyytelseslaserevil betydelig redusere kostnadene, kompleksiteten og strømforbruket til fremtidige kommunikasjonssystemer,” sa Amirhassan Shams-Ansari, medforfatter av studien. "Det er en murstein som kan integreres i større flerveis optiske systemer som sensorer, lidarer og telekommunikasjonsnettverk."
Forskere vil fortsette å jobbe for å øke kraften til laseren og mulighetene for dens anvendelse på andre områder.
Les mer:
Det er en annen "planet" inne i jorden: hvordan den reddet gryende liv
Ny studie tilbakeviser teori om lysenergioverføring
Forskere la silisium til en kvantedatamaskin: beregningene ble rekordhøye