Команда інженерів під керівництвом професора електротехніки та прикладної фізики Марко Лончара
Дослідники об'єднали лазер зелектрооптичним модулятором на 50 ГГц із ніобату літію для створення потужного передавача до 60 мВт у хвилеводах. Лазери розміщуються у невеликих заглибленнях, вигравіруваних на поверхні пластини модулятора.
Вбудований лазер у поєднанні з електрооптичним модулятором на 50 ГГЦ із ніобату літію. Джерело: Second Bay Studios/Harvard SEAS
Телекомунікаційні мережі телекомунікації,оптичні з'єднання центрів обробки даних та мікрохвильові фотонні системи використовують лазери як основу для передачі даних. У більшості випадків, як відзначають дослідники, лазери є зовнішніми щодо модуляторів пристрою. Така розподілена система дорожча і менш стабільна, ніж інтегрована. Крім того, її складніше масштабувати.
Інтегрована тонкоплівкова фотоніка наніобате літію — багатообіцяючий напрямок для реалізації високопродуктивних оптичних систем у масштабі чіпа, зазначають вчені. Вона вже активно використовується в роботі багатьох модуляторів, частотних гребенів та перетворювачів частоти. Проте досі не вдавалося створити на чіпі лазер.
«У цьому дослідженні ми застосували всі прийоми таметоди нановиробництва, використані в попередніх розробках у галузі інтегрованої фотоніки на ніобаті літію, щоб подолати ці проблеми та інтегрувати потужний лазер у тонкоплівкову платформу ніобату літію», — каже професор Лончар.
Інтеграція тонкоплівкових пристроїв та потужнихлазерів, як вважають інженери, відкриває можливість для створення потужних, недорогих та високопродуктивних передавачів та оптичних мереж. Технологія дозволяє розробити потужні телекомунікаційні системи, повністю інтегровані спектрометри та ефективні перетворювачі частоти для квантових мереж.
«Інтеграція високопродуктивних лазерівзначно знизить вартість, складність та енергоспоживання майбутніх систем зв'язку, - зазначає Амірхассан Шамс-Ансарі, співавтор дослідження. — Це цегла, яку можна інтегрувати у більші оптичні системи різної спрямованості, такі як датчики, лідори та телекомунікаційні мережі».
Вчені продовжать роботу, щоб збільшити потужність лазера та можливості його застосування в інших сферах.
Читати далі:
Усередині Землі є ще «планета»: як вона врятувала життя, що зароджується.
Нове дослідження спростовує теорію про передачу світлової енергії
Вчені додали до квантового комп'ютеру кремній: обчислення стали рекордно точними