Ερευνητές στη Σχολή Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Χάρβαρντ. Ο John A. Paulson (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences - SEAS) ήταν οι πρώτοι στον κόσμο που χρησιμοποίησαν λέιζερ ημιαγωγών για να δημιουργήσουν ένα κανάλι επικοινωνίας. Η υβριδική ηλεκτρονική-φωτονική συσκευή χρησιμοποιεί ένα λέιζερ για τη δημιουργία και τη μετάδοση σημάτων μικροκυμάτων και θα μπορούσε μια μέρα να οδηγήσει σε έναν νέο τύπο ασύρματων επικοινωνιών υψηλής συχνότητας.
Το να ακούτε τον Dean Martin να ερμηνεύει τη διάσημη σύνθεσή του "Volare" από ένα ηχείο υπολογιστή μπορεί να φαίνεται σαν κάτι εντελώς συνηθισμένο, αλλά όταν ξέρετε ότι αυτή είναι η πρώτη ραδιοφωνική μετάδοση που χρησιμοποιεί τεχνολογία λέιζερ, είναι μια εντελώς διαφορετική εμπειρία. Η νέα συσκευή, που αναπτύχθηκε από μια ομάδα της SEAS, λειτουργεί χρησιμοποιώντας ένα υπέρυθρο λέιζερ, χωρισμένο σε δέσμες διαφορετικών συχνοτήτων. Εάν ένα συμβατικό λέιζερ παράγει μια δέσμη σε μια συχνότητα, όπως ένα βιολί που παίζει μια ακριβή νότα, τότε η συσκευή που δημιούργησαν οι επιστήμονες εκπέμπει πολλές ακτίνες με διαφορετικές συχνότητες, οι οποίες είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στο ρεύμα, όπως τα δόντια μιας χτένας μαλλιών, που έδωσαν το αρχικό όνομα της συσκευής - χτένα υπερύθρων συχνότητας λέιζερ (χτένα συχνότητας υπερύθρων λέιζερ).
Το 2018, η ομάδα SEAS ανακάλυψε ότι τα «δόντια» μιας χτένας λέιζερ μπορούν να αντηχούν μεταξύ τους, προκαλώντας τα ηλεκτρόνια στην κοιλότητα του λέιζερ να ταλαντώνονται σε συχνότητες μικροκυμάτων στην περιοχή ραδιοφώνου. Το επάνω ηλεκτρόδιο της συσκευής έχει μια εγχάρακτη υποδοχή που λειτουργεί ως διπολική κεραία και λειτουργεί ως πομπός. Αλλάζοντας τις παραμέτρους του λέιζερ (τροποποιώντας το), η ομάδα μπόρεσε να κωδικοποιήσει ψηφιακά δεδομένα σε ακτινοβολία μικροκυμάτων. Στη συνέχεια, το σήμα μεταδόθηκε στο σημείο λήψης, όπου λήφθηκε από μια κεραία κόρνας, φιλτραρίστηκε και αποκωδικοποιήθηκε από έναν υπολογιστή.
«Αυτή η ενσωματωμένη συσκευή all-in-one υπόσχεται πολλά για ασύρματες επικοινωνίες», λέει ο Marco Piccardo, ερευνητής στο SEAS. «Αν και το όνειρο των ασύρματων επικοινωνιών terahertz είναι ακόμα πολύ μακριά, αυτή η έρευνα μας δίνει έναν σαφή οδικό χάρτη που δείχνει πού πρέπει να πάμε».
Θεωρητικά, ένας τέτοιος πομπός λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση σημάτων σε συχνότητες 10–100 GHz και έως 1 THz, κάτι που στο μέλλον θα επιτρέπει τη μετάδοση δεδομένων σε ταχύτητες έως και 100 Gbit/s.
Έρευνα στο επιστημονικό περιοδικό PNAS.
Πηγή: 3dnews.ru