Сотрудничество с Гарвардским университетом привело исследователей к разработке электрооптического модулятора нового поколения, который смог вытеснить своего громоздкого предшественника за счет создания более компактной, более мощной, более холодной, быстрой и экономичной системы на кристалле.
Новый модулятор стал возможен благодаря использованию «сложного» соединения — карбида кремния. Карбид кремния был впервые признан по-настоящему фантастическим по своим возможностям материалом для фотоники более трех десятилетий назад, когда было обнаружено, что он демонстрирует эффект Поккельса — метод поляризации света, используемый в электротехнике. Несмотря на исключительную долговечность карбида кремния в сложных электрических, механических и радиационных условиях, его использование в фотонике было ограничено.
Ведущий исследователь из Школы электротехники и информационной инженерии Сиднейского университета профессор Сяоке Йи сказал: «Использование карбида кремния потенциально откроет новую главу возможностей в фотонике для различных приложений, включая квантовые вычисления».
Электрооптические модуляторы кодируют электрические сигналы на оптический носитель. Они необходимы для работы глобальных систем связи и центров обработки данных, используемых для работы искусственного интеллекта, широкополосных сетей и высокопроизводительных вычислений.
«Модуляторы, использующие эффект Поккельса, обеспечивают сверхбыструю и широкополосную передачу данных с малыми потерями. Преодоление прежней неработоспособности карбида кремния может позволить создавать уникальные фотонно-интегральные схемы для передачи и обработки широкополосных и высокоскоростных сигналов, а также для новых квантовых технологий», — сказал профессор Йи, член Сиднейского наноинститута.
Ведущий исследователь из Гарвардского университета, профессор Марко Лонкар сказал: «Модулятор из карбида кремния, вероятно, найдет применение в квантовых коммуникациях . Например, их можно использовать для управления временными и спектральными свойствами квантовых излучателей, существующих в этом материале, а также направлять фотоны реконфигурируемым образом».
Было показано, что модулятор Сиднейского и Гарвардского университетов не имеет ухудшения сигнала и демонстрирует стабильную работу при высокой оптической интенсивности, что обеспечивает высокое отношение оптического сигнала к шуму для современных коммуникаций в центрах обработки данных, 6G и спутников, а также будущего квантового интернета.
Читать далее:
Спустя десять лет работы ученые усомнились в Стандартной модели физики
В MIT создали неподвижный тепловой двигатель, который превзошел КПД турбин
Стартап создал крошечных роботов, которые работают в человеческом мозге