Szivárvány a chipen: forradalom a fénysebességű adatforgalomban
A frissen kifejlesztett fotonikus chip egy ipari lézert párosít egy precízen tervezett optikai áramkörrel, amely egyrészt rendkívül stabilizálja a fényt, másrészt azt többszínű, egyenletesen eloszló fénysávokra bontja. Minden szín egy-egy optikai frekvenciát jelöl, amelyek külön adatfolyamot hordozhatnak. Ennek köszönhetően a technológia lényegesen gyorsabb és hatékonyabb adatáramlást tesz lehetővé, mint a jelenleg használt optikai hálózatok, például a száloptika, ahol az adatátvitel egyetlen hullámhosszú lézernyalábbal történik.
Nem elhanyagolható tényező, hogy a szivárványhatás (vagyis frekvenciakomb) létrehozása eddig drága és hatalmas berendezéseket igényelt. A kutatók azonban most véletlenül felfedeztek egy olyan módszert, amellyel a teljes technológiát egy néhány mikrométeres (ezredmilliméteres) szilíciumchipre tudták zsúfolni. A fény ilyen hullámvezetőkön terjed – ezek vastagsága mindössze az emberi hajszál századrésze.
Új korszak kezdődhet az energiahatékonyságban
A kutatók eredetileg a lidartechnológiát szerették volna fejleszteni olyan lézerekkel, amelyek távolabbról is képesek adatot gyűjteni. A kísérletek során vették észre, hogy a lézerek fénye több színre, azaz frekvenciasávra bomlik.
A kulcs a többmódusú lézerdióda használata, amely bár igen erős, általában “szétszórt” fényt bocsát ki. Egy ön-visszacsatolásos (self-injection locking) módszerrel azonban a chipbe integrált rezonátoroknak köszönhetően sikerült letisztítani és stabilizálni a lézerfényt, hogy pontos és erőteljes jellé váljon.
Lényeges, hogy ezzel a módszerrel egyszerre akár több tucat, nagy teljesítményű, stabil adatcsatorna hozható létre egyetlen chipen. Így egész lézerrackek helyett elég lehet egyetlen, kicsi, olcsó és energiatakarékos eszköz is.
Az adatközpontokon túl: új alkalmazási területek
A technológia nemcsak adatközpontokban lehet hasznos, hanem hordozható spektrométerek, ultrastabil optikai órák vagy precíziós érzékelők alapját is adhatja a jövőben. Bár mindez jelenleg inkább laboratóriumi körülmények között tapasztalható, a fejlesztés fő célja, hogy ipari minőségű fényforrásokat hétköznapi, emberközeli eszközökbe is integrálhassunk.
Így ha sikerül elég kicsi, erős és hatékony chipeket gyártani, akkor ez a szivárványszínű chip hamarosan bárhol jelen lehet.
