باحثون في كلية هارفارد للهندسة والعلوم التطبيقية. كان جون إيه بولسون (كلية هارفارد جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية - SEAS) أول من استخدم ليزر أشباه الموصلات في العالم لإنشاء قناة اتصال. يستخدم الجهاز الإلكتروني الفوتوني الهجين الليزر لتوليد ونقل إشارات الموجات الدقيقة ويمكن أن يؤدي يومًا ما إلى نوع جديد من الاتصالات اللاسلكية عالية التردد.
قد يبدو الاستماع إلى دين مارتن وهو يؤدي مقطوعته الشهيرة "Volare" من مكبر صوت الكمبيوتر أمرًا عاديًا تمامًا، ولكن عندما تعلم أن هذا هو أول بث إذاعي يستخدم تقنية الليزر، فهي تجربة مختلفة تمامًا. ويعمل الجهاز الجديد، الذي طوره فريق من SEAS، باستخدام ليزر الأشعة تحت الحمراء، المقسم إلى أشعة ذات ترددات مختلفة. إذا كان الليزر التقليدي يولد شعاعًا بتردد واحد، مثل الكمان الذي يعزف نغمة دقيقة، فإن الجهاز الذي ابتكره العلماء يصدر العديد من الحزم بترددات مختلفة، والتي يتم توزيعها بالتساوي في التيار، مثل أسنان مشط الشعر، مما أعطى الاسم الأصلي للجهاز - مشط تردد الليزر بالأشعة تحت الحمراء (مشط تردد الليزر بالأشعة تحت الحمراء).
وفي عام 2018، اكتشف فريق SEAS أن "أسنان" مشط الليزر يمكن أن يتردد صداها مع بعضها البعض، مما يتسبب في تذبذب الإلكترونات الموجودة في تجويف الليزر عند ترددات الموجات الدقيقة في نطاق الراديو. يحتوي القطب العلوي للجهاز على فتحة محفورة تعمل كهوائي ثنائي القطب وتعمل كجهاز إرسال. ومن خلال تغيير معلمات الليزر (تعديله)، تمكن الفريق من تشفير البيانات الرقمية في إشعاع الموجات الدقيقة. يتم بعد ذلك إرسال الإشارة إلى نقطة الاستقبال، حيث يتم التقاطها بواسطة هوائي بوق، ثم تتم تصفيتها وفك تشفيرها بواسطة جهاز كمبيوتر.
يقول ماركو بيكاردو، عالم الأبحاث في SEAS: "يحمل هذا الجهاز المتكامل المتكامل وعدًا كبيرًا للاتصالات اللاسلكية". "على الرغم من أن حلم الاتصالات اللاسلكية تيراهيرتز لا يزال بعيد المنال، فإن هذا البحث يعطينا خارطة طريق واضحة توضح إلى أين يجب أن نذهب."
من الناحية النظرية، يمكن استخدام جهاز إرسال الليزر هذا لنقل الإشارات بترددات تتراوح من 10 إلى 100 جيجا هرتز وما يصل إلى 1 جيجا هرتز، مما سيسمح في المستقبل بنقل البيانات بسرعات تصل إلى 100 جيجابت / ثانية.
تحقيق في المجلة العلمية PNAS.
المصدر: 3dnews.ru