Науковці з Технологічного університету Чалмерса у Швеції представили інноваційний крихітний підсилювач, здатний розміщуватись на чипі та підвищувати швидкість передачі даних у 10 разів у порівнянні з традиційними оптоволоконними мережами. Розробники зазначають, що новий пристрій має великий потенціал для використання в різних лазерних системах, включаючи ті, які застосовуються в діагностиці та лікуванні.
Про це розповідає ProIT
Дослідження показало, що пропускна спроможність оптичної системи переважно залежить від діапазону довжин хвиль світла, які проходять через підсилювач.
«Підсилювачі, які в даний час використовуються в системах оптичного зв’язку, мають смугу пропускання близько 30 нанометрів. Однак наш підсилювач може похвалитися смугою пропускання в 300 нанометрів, що дозволяє йому передавати вдесятеро більше даних за секунду, ніж існуючі системи», — пояснює професор фотоніки в університеті Чалмерса та провідний автор дослідження, Пітер Андрексон.
Новий підсилювач виготовлений з нітриду кремнію та містить кілька невеликих спіральних, взаємопов’язаних хвилеводів, які мінімізують розсіювання світла. Технічні переваги були досягнуті завдяки поєднанню необхідної геометрії з конструкцією з нітриду кремнію.
Переваги нового підсилювача
Як зазначає Пітер Андрексон, ключовою перевагою нового підсилювача є здатність збільшувати смугу пропускання світла у 10 разів, що ефективно зменшує супутні перешкоди. Це дозволяє посилювати навіть дуже слабкі сигнали, що використовуються в системах зв’язку у космосі.
Дослідники також стверджують, що технологія може бути використана для створення лазерних систем, здатних швидко змінювати довжину хвилі в широкому діапазоні. Оптичні підсилювачі є невід’ємною частиною всіх лазерів, і можливість посилювати видиме та інфрачервоне світло відкриває нові перспективи для їх використання.
Застосування у медичній діагностиці
Підсилювач може знайти своє місце у лазерних системах медичної діагностики, оскільки його широка смуга пропускання дозволяє проводити більш точний аналіз та візуалізацію тканин та органів. Це може сприяти виявленню захворювань на ранніх стадіях з високою точністю.
Дослідники представили методологію виготовлення нелінійних хвилеводів, що працюють в одномодовому режимі та аномальною дисперсією для надширокосмугової роботи та високоефективного чотирихвильового змішування. Хоча технологія була реалізована у хвилеводах з нітриду кремнію, цей підхід може бути адаптований для інших платформ.