Uma equipe de engenheiros liderada pelo Professor de Engenharia Elétrica e Física Aplicada Marko Loncar
Os pesquisadores combinaram o laser comum modulador eletro-óptico de 50 GHz feito de niobato de lítio para criar um poderoso transmissor de até 60 mW em guias de onda. Os lasers são colocados em pequenas depressões gravadas na superfície da placa moduladora.
Laser integrado combinado com um modulador eletro-óptico de niobato de lítio de 50 GHz. Fonte: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Redes de telecomunicações de longa distância,as conexões ópticas do data center e os sistemas fotônicos de micro-ondas usam lasers como base para a transmissão de dados. Na maioria dos casos, como observam os pesquisadores, os lasers são dispositivos externos aos moduladores. Tal sistema distribuído é mais caro e menos estável do que um integrado. Além disso, é mais difícil de escalar.
Fotônica de filme fino integrado emO niobato de lítio é uma direção promissora para a implementação de sistemas ópticos de alto desempenho na escala do chip, observam os cientistas. Já é usado ativamente no trabalho de muitos moduladores, pentes de frequência e conversores de frequência. No entanto, até agora não foi possível criar um laser em um chip.
“Neste estudo, aplicamos todas as técnicas etécnicas de nanofabricação usadas em desenvolvimentos anteriores em fotônica integrada de niobato de lítio para superar esses desafios e integrar um laser de alta potência em uma plataforma de filme fino de niobato de lítio”, diz o Prof. Lonchar.
Integração de dispositivos de filme fino e alta potêncialasers, segundo os engenheiros, abre a possibilidade de criar transmissores e redes ópticas potentes, baratos e de alto desempenho. A tecnologia permite o desenvolvimento de poderosos sistemas de telecomunicações, espectrômetros totalmente integrados e conversores de frequência eficientes para redes quânticas.
"Integração de Lasers de Alto Desempenhoreduzirá significativamente o custo, a complexidade e o consumo de energia dos futuros sistemas de comunicação”, disse Amirhassan Shams-Ansari, coautor do estudo. “É um tijolo que pode ser integrado a sistemas ópticos multidirecionais maiores, como sensores, lidars e redes de telecomunicações.”
Os cientistas continuarão trabalhando para aumentar a potência do laser e as possibilidades de sua aplicação em outras áreas.
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