Шведські науковці з Університету технологій Чалмерса представили інноваційний лазерний підсилювач, здатний передавати інформацію у 10 разів швидше, ніж сучасні оптоволоконні системи. Цей прорив може радикально змінити як телекомунікації, так і медичну діагностику, пише T4.
Сучасні системи інтернет-зв’язку передають дані за допомогою лазерних імпульсів, які проходять крізь волоконно-оптичні кабелі. Однак кількість інформації, яку можна передати за секунду, залежить від ширини смуги пропускання підсилювача — тобто, скільки довжин хвиль світла він здатен посилити.
Традиційні підсилювачі мають смугу пропускання близько 30 нанометрів. Нова розробка шведських учених збільшує її до 300 нанометрів — це дозволяє одночасно передавати у 10 разів більше інформації.
Ключовим матеріалом підсилювача став нітрид кремнію — кераміка, стійка до високих температур. Всередині мініатюрного пристрою використовуються спіралеподібні світловоди, які дозволяють ефективно спрямовувати лазерні імпульси та зменшують шум у сигналі.
Саме така форма світловодів забезпечує довші оптичні шляхи на обмеженій площі чипа, що активує ефекти, на кшталт чотирихвильового змішування — коли кілька світлових частот обʼєднуються для посилення сигналу з мінімальними спотвореннями.
Новий підсилювач працює у діапазоні 1400–1700 нанометрів, що відповідає інфрачервоному спектру. Однак дослідники планують розширити спектр дії до видимого світла (400–700 нм) та далекої інфрачервоної області (2000–4000 нм). Це відкриває шлях до застосування в:
- медичній діагностиці та візуалізації тканин;
- високоточній мікроскопії та спектроскопії;
- голографії;
- мініатюризованих лазерних системах для побутових і промислових задач.
Незважаючи на те, що швидкість світла залишається сталою, розширення смуги пропускання дозволяє передавати значно більше інформації за той самий час. Це може призвести до створення «суперлазерів», які стануть основою для нової ери надшвидкісного інтернету та точних медичних технологій.
За словами професора фотоніки Пітера Андрексона, незначні модифікації пристрою дозволять працювати з іншим спектром світла, що зробить технологію універсальною в різних сферах науки і техніки.
Цей підсилювач — лише початок. Попереду — нове покоління лазерних систем, що змінять спосіб, у який ми передаємо, аналізуємо й бачимо інформацію.
Підписуйся на наш Telegram-канал