Крошечный усилитель — большое значение: в 10 раз быстрее оптоволокна

Учёные из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали миниатюрный оптический усилитель, способный значительно увеличить скорость передачи данных — до десяти раз быстрее по сравнению с традиционными оптоволоконными сетями. Устройство можно интегрировать прямо на чип, и оно работает с пропускной способностью 300 нанометров, тогда как у стандартных усилителей она составляет около 30 нанометров.

Этот прорыв стал возможен благодаря использованию волноводов из нитрида кремния (Si₃N₄) со спиральной формой. Такая геометрия минимизирует рассеивание света и улучшает четкость и силу сигнала. По словам профессора фотоники Питера Андрексона, ведущего исследователя проекта, широкая полоса пропускания позволяет передавать гораздо больший объем данных в секунду. Она также снижает помехи, что особенно важно для слабых или удалённых сигналов — например, в космической связи.

Применение в медицине и не только

Помимо телекоммуникаций, этот усилитель может быть полезен в лазерной медицинской диагностике. Широкая полоса пропускания позволяет более точно анализировать ткани и выявлять заболевания на ранних стадиях. Устройство также перспективно для лазеров, которым необходима быстрая перестройка длины волны в широком диапазоне.

Команда также представила новый метод создания нелинейных волноводов, работающих в одномодовом режиме с аномальной дисперсией, что позволяет эффективно осуществлять четырёхволновое смешивание. Хотя работа проводилась с нитридом кремния, предложенный подход можно адаптировать и для других материалов.

Этот крошечный усилитель может стать настоящим прорывом — как для сверхскоростного интернета, так и для космоса и медицины на Земле.