Gli amplificatori compatti hanno il potenziale per rivoluzionare le comunicazioni ottiche
Il nuovo amplificatore ottico compatto è migliaia di volte più grande del suo predecessore. Crediti: Ping Zhao, Zhichao Ye, Yen Strandqvist / Chalmers University of Technology
I ricercatori della Chalmers University of Technology in Svezia hanno annunciato un amplificatore ottico unico che dovrebbe rivoluzionare sia le comunicazioni spaziali che quelle in fibra. Il nuovo amplificatore offre prestazioni elevate, è abbastanza compatto da integrarsi in un chip di pochi millimetri di dimensioni e, soprattutto, non genera rumore eccessivo.
“Questo è veloce, di alta qualità e può essere paragonato al passaggio dalla vecchia connessione Internet all’ultima banda larga”, ha affermato Peter Andrekson, capo del Photonics Institute presso la Chalmers University of Technology’s Microtechnology and Nanosciences Division. Il professore dice.
La comunicazione ottica consente la trasmissione di informazioni su una distanza molto lunga. Questa tecnologia è utile in una varietà di applicazioni come le comunicazioni spaziali e la fibra. Cavo ottico Per il traffico internet.
Ad esempio, la comunicazione che utilizza la luce anziché le onde radio può inviare rapidamente immagini ad alta risoluzione da Marte. Le informazioni trasportate dal raggio laser possono essere trasmesse ad alta velocità dai trasmettitori planetari ai ricevitori della Terra o della Luna. La comunicazione ottica consente inoltre di utilizzare Internet in tutto il mondo, indipendentemente dal fatto che i segnali vengano trasferiti tramite cavi in fibra ottica sottomarini o trasmessi in modalità wireless.
La luce che trasporta informazioni tra due punti distanti perde potenza lungo il percorso, richiedendo un gran numero di amplificatori ottici. Senza un amplificatore, fino al 99% dei segnali dei cavi in fibra ottica scomparirebbe entro 100 km.
Lotta costante contro il rumore eccessivo
Tuttavia, un problema ben noto con le comunicazioni ottiche è che questi amplificatori aggiungono rumore eccessivo e compromettono significativamente la qualità dei segnali che inviano o ricevono. Oggi, i ricercatori di Chalmers offrono soluzioni molto promettenti a disturbi che esistono da decenni.
“Abbiamo sviluppato il primo amplificatore ottico al mondo. Migliora notevolmente la portata, la sensibilità e le prestazioni. La comunicazione ottica, non genera rumore eccessivo ed è abbastanza compatto da poter essere utilizzato in pratica”, ha affermato il borsista post-dottorato della Chalmers University of Photonics. La scienza avanza..
NS Amplificazione ottica Questo progetto si basa su un principio chiamato effetto Kerr. Questo è l’unico approccio noto per amplificare la luce senza produrre troppo rumore in eccesso. Questo principio è stato dimostrato in precedenza, ma non è affatto in una forma così compatta. La versione precedente era troppo grande per essere utile.
Piccolo, silenzioso e ad alte prestazioni
Inoltre, il nuovo amplificatore offre un livello di prestazioni sufficientemente alto da essere posizionato in modo più conservativo, rendendolo un’opzione più conveniente. Funziona anche nel funzionamento a onda continua (CW) e nel funzionamento a impulsi.
“Questa è una prima operazione CW molto bassa. rumore Con un chip integrato compatto. Ciò fornisce un’opportunità realistica per metterlo in pratica in una varietà di applicazioni. La possibilità di integrare l’amplificatore in un modulo molto piccolo ci offre prestazioni molto migliori e una soluzione più economica, il che lo rende molto interessante per i giocatori commerciali a lungo termine. Il leader Peter Andrexon ha detto.
I nuovi risultati aprono anche la porta ad applicazioni completamente nuove sia nella tecnologia che nella scienza, spiega Peter Andrexon.
“Questo amplificatore offre prestazioni senza precedenti. comunicazioneTuttavia, in aree che includono computer quantistici, vari sistemi di sensori e metrologia quando si effettuano misurazioni atmosferiche dai satelliti per la sorveglianza della Terra. “
Il trattato scientifico “Superamento dei limiti quantistici dell’amplificazione ottica nelle guide d’onda monolitiche” La scienza avanza..
L’amplificatore ottico a bassissimo rumore consente una trasmissione in fibra ottica di 4000 km
Per maggiori informazioni:
Zhichao Ye et al, Superamento dei limiti quantistici dell’amplificazione ottica nelle guide d’onda monolitiche, La scienza avanza (2021). DOI: 10.1126 / sciadv.abi8150
Fornito da
Chalmers University of Technology
Citazione: L’amplificatore compatto è https: //techxplore.com/news/2021-09-compact-Easy
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