Makabagong mga teknolohiya upang lumikha ng pinagsamang mga kadena ng photon ng ultra-mababang pagkalugi

Pinagsama na mga potograpiyang poton ng silicon nitride na may mga spiral na wavy meter. May-akda: Jijun He, Junqiu Liu (EPFL)

Ang pag-encode ng impormasyon sa ilaw at paglilipat nito sa pamamagitan ng mga fibers na optikal ay sumasailalim sa komunikasyon ng optikal. Sa hindi kapani-paniwalang mababang pagkawala ng 0.2 dB / km, ang mga optical fibers na gawa sa silicon dioxide ay naglagay ng mga pundasyon ng mga modernong pandaigdigang network ng telecommunication at aming lipunan sa impormasyon.

Ang nasabing sobrang maliliit na pagkalugi sa optika ay pantay na mahalaga para sa pinagsamang photonics, na nagbibigay-daan sa pagbubuo, pagproseso at pagtuklas ng mga optical signal gamit ang mga built-in na waveguide. Ngayon, ang isang bilang ng mga makabagong teknolohiya ay batay sa integrated photonics, kabilang ang mga laser semiconductor, modulator at photodetector, at malawakang ginagamit sa mga data center, komunikasyon, sensing at computing.

Ang mga pinagsamang photon chip ay karaniwang gawa sa mayamang silikon at nagtataglay ng magagandang katangian ng salamin sa mata. Ngunit hindi maaaring gawin ng silicon ang lahat na kinakailangan para sa pinagsamang photonics, kaya may mga bagong materyal na platform na lumitaw. Ang isa ay ang silicon nitride (Si3N4), iba ang mababang mga pagkalugi sa salamin (ang mga order ng magnitude na mas mababa kaysa sa silikon) ay ginawang materyal na pagpipilian para sa mga programa kung saan kritikal ang mababang pagkalugi, tulad ng mga makitid na lapad na lasers, mga linya ng pagkaantala ng photon, at mga hindi linya na photonics .

Ngayon ang mga siyentista sa pangkat ni Propesor Tobias J. Ang Kiepenberg sa EPFL School of Basic Science ay bumuo ng isang bagong teknolohiya para sa pagbuo ng mga integrated photon chain na may silicon nitride na may record na mababang pagkawala ng salamin sa mata at maliit na mga kopya. Ang akda ay nai-publish sa Mga komunikasyon ng kalikasan.

Pinagsasama ang nanoproduction at materyal na agham, ang teknolohiya ay batay sa photonic na proseso ng damask na binuo sa EPFL. Gamit ang prosesong ito, gumawa ang koponan ng mga integrated circuit ng mga pagkawala ng salamin sa mata na 1 dB / m lamang, isang halaga ng tala para sa anumang hindi linya na pinagsamang photonic material. Ang nasabing mababang pagkalugi ay makabuluhang bawasan ang badyet ng kuryente upang lumikha ng mga chip ng dalas ng salamin (na “microcombs”) na ginagamit sa mga application tulad ng magkakaugnay na mga transceiver ng salamin sa mata, mga synthesizer ng low-noise microwave, LiDAR, neuromorphic computing, at kahit na mga orasan. Gumamit ang koponan ng bagong teknolohiya upang makabuo ng mga metro ng alonguide sa 5 × 5 mm2 chips at mataas na kalidad na mga microcavity. Iniulat din nila ang mataas na ani ng pagmamanupaktura, na napakahalaga para sa pagtaas ng produksyon ng industriya.

“Ang mga aparatong chip na ito ay nagamit na para sa parametric optical amplifiers, makitid na lapad na laser, at chip-scale combs,” sabi ni Dr. Junqiu Liu, na namamahala sa pagmamanupaktura sa EPFL Center for Microanalytics (CMi). “Inaasahan din namin ang paggamit ng aming teknolohiya para sa mga bagong aplikasyon tulad ng magkakaugnay na LiDAR, mga photon neural network at computing ng kabuuan. “

Sanggunian: “Produksyon ng malakihang mga plate ng ultra-low loss, na itinayo ng pagpapakalat ng mga photonic chain ng silicon nitride”, J. Liu, G. Huang, R. N. Wang, J. H., A. Raja, T. Liu, N.J. Engelsen at TJ Kippenberg, Abril 16, 2021, Mga komunikasyon ng kalikasan.
DOI: 10.1038 / s41467-021-21973-z

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.