Исследователи из Лафбороского университета в Великобритании разработали чип, способный создавать «радужный» спектр света, который может открыть путь к более быстрой связи 6G и точной синхронизации для квантовых технологий.
Чип размером примерно с рисовое зерно содержит микрорезонатор, генерирующий точно организованные частоты света для формирования microcomb. В то время как предыдущие исследования этих миниатюрных чипов были сосредоточены на генерации одной точной миллиметровой частоты, ученые стремились использовать один microcomb, способный одновременно создавать множество частот.
В состав исследовательской группы вошли эксперты из Университета Сассекса, Городского университета Гонконга и компании QXP Technologies, занимающейся фотоникой. Им удалось использовать «радугу» microcomb для создания частот переменной мощности, демонстрирующих точность и стабильность в диапазоне миллиметровых волн с устройства размером меньше монеты в один евро.
Миллиметровые волны обеспечивают гораздо более широкую полосу пропускания по сравнению с низкочастотными радио- и стандартными микроволновыми частотами, что делает их идеальными для высокопроизводительных технологий следующего поколения, таких как 6G.
«Мир становится все более голодным на данные. Мы хотим отправлять и получать больше информации, быстрее и с более высоким разрешением, и миллиметровые волны могут помочь обеспечить такую емкость», — объяснил Люк Питерс из Исследовательского центра эмерджентной фотоники Лафбороского университета.
Радужная аналогия возникла из того факта, что и радуга, и microcomb состоят из множества различных световых частот, но разница заключается в том, как эти частоты организованы. Свет, создаваемый microcomb, представляет собой точно структурированную решетку, тогда как радуга смешивает их вместе.
«По сути, мы создали невероятно точную и стабильную „радугу на чипе”, где петля постоянно направляет свет обратно через чип, позволяя этим состояниям эффективно накапливаться, запускаться самостоятельно и оставаться стабильными даже при возмущениях системы», — отметил Питерс. «Кроме того, она замечательно устойчива. Мы даже заставляли людей прыгать рядом с системой, а microcomb оставался стабильным».
Исследовательская группа планирует вывести свою технологию microcomb из лаборатории.
Чип microcomb может быть крошечным, но полная система в настоящее время представляет собой настольную лабораторную установку, что позволяет предположить, что будущие версии могут быть еще более компактными и энергоэффективными. Акцент на миниатюризацию связан с изучением возможности использования технологии на спутниках, где размер, мощность и вес имеют решающее значение.
«В конечном итоге они могут способствовать созданию более быстрых и высокоемких сетей 6G, но потенциал выходит далеко за рамки связи», — добавил Питерс. Эти частоты также могут использоваться в радиолокационных системах, спектроскопии и астрономических инструментах, помогая ученым изучать материалы и проводить чрезвычайно точные измерения Вселенной.
«Эти приложения еще далеки, и предстоит преодолеть трудности, прежде чем технологию можно будет использовать в реальных системах, — но наша последняя работа решила одну из главных», — отметил Питерс.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Ben Wodecki
