Инженеры создали интегрированный лазер для мощных и дешевых сетей связи

Ученые из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук разработали первый полностью интегрированный мощный лазер, размещенный на чипе из ниобата лития. Исследование опубликовано в журнале Optica.

Команда инженеров под руководством профессора электротехники и прикладной физики Марко Лончара использовала для своего интегрированного чипа небольшие, но мощные лазеры с распределенной обратной связью.

Исследователи объединили лазер с электрооптическим модулятором на 50 ГГц из ниобата лития для создания мощного передатчика до 60 мВт в волноводах. Лазеры размещаются в небольших углублениях, выгравированных на поверхности пластины модулятора.

Встроенный лазер в сочетании с электрооптическим модулятором на 50 ГГЦ из ниобата лития. Источник: Second Bay Studios/Harvard SEAS

Телекоммуникационные сети дальней связи, оптические соединения центров обработки данных и микроволновые фотонные системы используют лазеры в качестве основы для передачи данных. В большинстве случаев, как отмечают исследователи, лазеры представляют собой внешние по отношению к модуляторам устройства. Такая распределенная система дороже и менее стабильна, чем интегрированная. Кроме того, ее сложнее масштабировать.

Интегрированная тонкопленочная фотоника на ниобате лития — многообещающее направление для реализации высокопроизводительных оптических систем в масштабе чипа, отмечают ученые. Она уже активно используется в работе многих модуляторов, частотных гребней и преобразователей частоты. Однако до настоящего времени не удавалось создать на чипе лазер.

«В этом исследовании мы применили все приемы и методы нанопроизводства, использованные в предыдущих разработках в области интегрированной фотоники на ниобате лития, чтобы преодолеть эти проблемы и интегрировать мощный лазер в тонкопленочную платформу ниобата лития», — говорит профессор Лончар.

Интеграция тонкопленочных устройств и мощных лазеров, как считают инженеры, открывает возможность для создания мощных, недорогих и высокопроизводительных передатчиков и оптических сетей. Технология позволяет разработать мощные телекоммуникационные системы, полностью интегрированные спектрометры и эффективные преобразователи частоты для квантовых сетей.

«Интеграция высокопроизводительных лазеров значительно снизит стоимость, сложность и энергопотребление будущих систем связи, — отмечает Амирхассан Шамс-Ансари, соавтор исследования. — Это кирпич, который можно интегрировать в более крупные оптические системы разной направленности, такие как датчики, лидары и телекоммуникационные сети».

Ученые продолжат работу, чтобы увеличить мощность лазера и возможности для его применения в других сферах.


Читать далее:

Внутри Земли есть еще «планета»: как она спасла зарождающуюся жизнь

Новое исследование опровергает теорию о передаче световой энергии

Ученые добавили в квантовый компьютер кремний: вычисления стали рекордно точными

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чрезвычайно молодую планету нашли у звезды с «кривым» диском
Космос
Предложен способ навигации дронов без GPS: по «отпечаткам рельефа»
Новости
Ученые раскрыли тайну гигантских черных дыр ранней Вселенной
Космос
Microsoft и Atom Computing выпустят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Новости
Создан робот-голубь, который летает как настоящая птица
Наука
На страницах тысячелетнего Голубого Корана нашли скрытый текст
Наука
Уязвимость ИИ: типы атак LLM-injection и способы защиты от них
Технологии
Intel случайно упомянула о планах по разработке ИИ-ускорителя
Новости
S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl вышел спустя 15 лет: цены, патчи, бесплатный контент и концовка
Новости
Посмотрите, как прототип космоплана Aurora разогнали до 1,1 Маха 
Новости
Российских айтишников обяжут преподавать в вузах: кого это коснется
Новости
Киберспорт в России сегодня: плюсы и минусы разных бизнес-моделей
Мнения
Одинокого дельфина нашли в Балтийском море: он «разговаривает» сам с собой
Наука
Физики обнаружили сразу три формы хаоса
Наука
Российского хакера экстрадировали в США за создание вируса-вымогателя
Новости
Ученые впервые раскрыли форму короны черной дыры
Космос
Названы сроки запуска аналога Apple Pay в России
Новости
В России придумали, как искать телефонных мошенников по голосу
Новости
Лазерную связь в космосе предложили использовать, чтобы фотографировать черные дыры
Космос
Чат-бот Google научили запоминать пользователей
Новости