sv.onlinewebcreations.com

Att skicka information med ljus är framtiden. Det kräver "ljusflis" av ett speciellt glas. Forskare från UT-forskningsinstitutet MESA + har nu lyckats utrusta dessa ljusflisar - som redan var kända för sina extremt låga förluster - med nya "aktiva" funktioner, såsom generering, förstärkning och modulering av ljus. Deras chip kan skapa ett stort brett ljusspektrum som går från blått till infrarött; av en våglängd av 470 till 2130 nanometer. Med detta har de gjort ett ljust chip med det största frekvensområdet någonsin. Forskningen publicerades i sommar i den vetenskapliga tidskriften Optics Express.

Med hjälp av ljus kan du skicka information, tänk till exempel av glasfibrer med vilka du kan skicka digital information från en dator till en annan. Ljusspektrumets bredd och korrekthet spelar en central roll här. Med ett bredare spektrum (så att de olika färgerna innehåller ljuset) och ett större antal ljuskanaler placerade bredvid varandra (enskilda färger) kan du bearbeta en större mängd information snabbare.

Att skapa ett sådant spektrum med en stor mängd enskilda lasrar är tekniskt mycket komplicerat, dyrt och mindre precist. Därför har forskare länge letat efter metoder för att skapa största möjliga spektrum av ljus på ett chip. Forskare från University of Twente har nu lyckats skapa ett ljust chip med det bredaste ljusspektret någonsin. Deras chip når en bandbredd på 495 THz, vilket är mer än hälften mer än föregående rekord. Enligt forskningsledare Prof. Dr. Klaus Boller visar detta breda spektrum potentialen hos tekniken. "Det viktigaste genombrottet är emellertid att vi lyckades skapa det med hjälp av material som redan har visat sig i praktiken. Dessa material har de lägsta optiska förlusterna på ett chip och är därför redan extremt relevanta. Dessutom är tillverkningen i linje med standardprocesser inom chipindustrin som är lämpliga för massproduktion. "

Extra tjock

För att generera det breda spektret använde forskarna en laser vars ljus styrdes genom en lins till en vågledarkonstruktion gjord av glasögonmaterialet Silicon nitride (Si 3 N 4 ) inbäddad i vanlig silikonoxid (SiO 2 ). Strukturens form och struktur säkerställer att laserljuset delas in i det stora antalet frekvenser. Att göra den rätta strukturen av kiselnitrid, där, trots den erforderliga tjockleken, ingen brott uppstod, var en av de centrala utmaningarna i forskningen. Men med en innovativ tillverkningsteknik lyckades forskarna vid University of Twente göra strukturen tillräckligt tjock (800 nm tjock).

Frekvens kam

Spektret som chipet skapar är inte konstant, men består av cirka tolv miljoner toppar som alltid är exakt samma avstånd från varandra. Detta gör att spektret ser ut som en kam; följaktligen har sådana spektra fått namnet frekvenskam. Frekvenskammar, ett växande forskningsområde, gör det möjligt att öka hastigheten på optisk kommunikationsteknik, men också för att förbättra precisionen av atomur, teleskop och GPS-utrustning.

forskning

Forskningen genomfördes av forskare från avdelningen för laserfysik och icke-linjär optik vid UT-forskningsinstitutet MESA + (inom det stragiska forskningsområdet Applied Nanophotonics) i samarbete med Westfälische Wilhelms Universität (WWU) Münster och företagen LioniX och XiO Photonics. Forskningen gjordes ekonomiskt av Technology Foundation STW.

Top