schema microscopica bazată pe siliciu capabil să amplifice un semnal optic fără distorsiuni pe jumătate poate servi ca un element în viitor routere de mare viteză, repetoare în sisteme optice de comunicații, precum și o parte a calculatoarelor cuantice și diverse circuite logice, fotoni în loc de electroni de operare.
Explicații în text. Sursa Gaeta Group / Universitatea Cornell
Acest dispozitiv original a fost creat de Alexander Gaeta (Alexander Gaeta), Michiel Lipson (Michal Lipson) și colegii lor de la Universitatea din Cornell (Universitatea Cornell).
Principiul aplicat în acest amplificator se numește "amestecarea cu patru valuri". Constă în faptul că la intrarea dispozitivului, într-un semnal optic țintă waveguide comun hrănite (a se vedea diagrama din titlu Figura; 1 și - săgețile albastre) să fie consolidate (el poartă informații), iar al doilea fascicul - așa-numitul "fascicul de pompare" (2, precum și săgețile verzi), ușor diferit de frecvența fasciculului de semnal.
Într-un ghid de undă dreptunghiular (3), ale cărui dimensiuni transversale sunt comparabile cu lungimile de undă ale semnalului și pompei și calculate foarte precis, are loc un schimb de energie între grinzile de intrare.
Ca urmare, fiecare doi fotoni de la fasciculul pompei sunt transformați într-un foton cu lungimea de undă a semnalului și un foton cu o lungime de undă egală cu dublul lungimii de undă a pompei minus lungimea de undă a semnalului.
Primul foton se alătură fluxului original de semnal, dublându-și puterea (4), iar al doilea, teoretic, nu mai este necesar. Se numește - "inactiv" (5, săgeți roșii). Cu toate acestea, acest flux de fotoni neutilizat este o copie exactă a semnalului original, dar la o frecvență diferită și, prin urmare, poate fi de asemenea utilizat, de exemplu, pentru a transfera informații într-o altă rețea cu o lungime de undă excelentă a undei de lucru.
Oamenii de știință de la Cornell au experimentat de mult timp parametrii unui ghid de undă, așezați în grosimea unei plăci de dioxid de siliciu. Drept rezultat, ei și-au strâns secțiunea transversală: 300 × 550 nanometri (curios, cu o secțiune transversală puțin mai mare sau mai mică, procesul de amestecare cu patru valuri nu a mers deloc).
Sa constatat că amplificatorul are o bandă largă (aparat optic de acest tip) caracteristic - se descurcă cu un semnal transmis la frecvențe între 1512 și 1535 nanometri, care, de altfel, frecvențele (spectrul în infraroșu) utilizate în canalele de comunicare optice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: