Ученые из Технологического университета Чалмерса в Швеции представили инновационный крошечный усилитель, способный размещаться на чипе и увеличивать скорость передачи данных в 10 раз по сравнению с традиционными оптоволоконными сетями. Разработчики отмечают, что новое устройство имеет большой потенциал для использования в различных лазерных системах, включая те, которые применяются в диагностике и лечении.
Об этом сообщает ProIT
Исследование показало, что пропускная способность оптической системы в значительной степени зависит от диапазона длин волн света, проходящих через усилитель.
«Усилители, которые в настоящее время используются в системах оптической связи, имеют полосу пропускания около 30 нанометров. Однако наш усилитель может похвастаться полосой пропускания в 300 нанометров, что позволяет ему передавать в десять раз больше данных в секунду, чем существующие системы», — объясняет профессор фотоники в университете Чалмерса и ведущий автор исследования, Петер Андрексон.
Новый усилитель изготовлен из нитрида кремния и содержит несколько небольших спиральных, взаимосвязанных волноводов, которые минимизируют рассеяние света. Технические преимущества были достигнуты благодаря сочетанию необходимой геометрии с конструкцией из нитрида кремния.
Преимущества нового усилителя
Как отмечает Петер Андрексон, ключевым преимуществом нового усилителя является способность увеличивать полосу пропускания света в 10 раз, что эффективно снижает сопутствующие помехи. Это позволяет усиливать даже очень слабые сигналы, используемые в системах связи в космосе.
Исследователи также утверждают, что технология может быть использована для создания лазерных систем, способных быстро изменять длину волны в широком диапазоне. Оптические усилители являются неотъемлемой частью всех лазеров, и возможность усиливать видимый и инфракрасный свет открывает новые перспективы для их использования.
Применение в медицинской диагностике
Усилитель может найти свое место в лазерных системах медицинской диагностики, поскольку его широкая полоса пропускания позволяет проводить более точный анализ и визуализацию тканей и органов. Это может способствовать выявлению заболеваний на ранних стадиях с высокой точностью.
Исследователи представили методологию изготовления нелинейных волноводов, работающих в одномодовом режиме и аномальной дисперсией для надширокополосной работы и высокоэффективного четырехволнового смешивания. Хотя технология была реализована в волноводах из нитрида кремния, этот подход может быть адаптирован для других платформ.