משדר רדיו הלייזר הראשון בעולם או הצעד הראשון לקראת Wi-Fi מהיר במיוחד של terahertz

חוקרים בבית הספר להנדסה ולמדעים שימושיים בהרווארד. John A. Paulson (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences - SEAS) היו הראשונים בעולם שהשתמשו בלייזר מוליכים למחצה כדי ליצור ערוץ תקשורת. המכשיר האלקטרוני-פוטוני ההיברידי משתמש בלייזר כדי ליצור ולשדר אותות מיקרוגל ויכול להוביל יום אחד לסוג חדש של תקשורת אלחוטית בתדר גבוה. 

האזנה לדין מרטין מבצע את היצירה המפורסמת שלו "Volare" מרמקול מחשב אולי נראה כמו דבר רגיל לגמרי, אבל כשיודעים שזהו שידור הרדיו הראשון בטכנולוגיית לייזר, זו חוויה אחרת לגמרי. המכשיר החדש, שפותח על ידי צוות מבית SEAS, עובד באמצעות לייזר אינפרא אדום, המחולק לאלומות בתדרים שונים. אם לייזר קונבנציונלי מייצר קרן בתדר אחד, כמו כינור המנגן צליל מדויק, אזי המכשיר שנוצר על ידי מדענים פולט קרניים רבות בתדרים שונים, אשר מפוזרות באופן שווה בזרם, כמו שיניים של מסרק שיער, מה שנתן השם המקורי למכשיר - מסרק תדר לייזר אינפרא אדום (מסרק לייזר אינפרא אדום).

בשנת 2018, צוות SEAS גילה ש"שיניים" של מסרק לייזר יכולות להדהד זו עם זו, ולגרום לאלקטרונים בחלל הלייזר להתנודד בתדרי מיקרוגל בטווח הרדיו. לאלקטרודה העליונה של המכשיר יש חריץ חרוט הפועל כאנטנה דיפולית ופועל כמשדר. על ידי שינוי הפרמטרים של הלייזר (אפנון שלו), הצוות הצליח לקודד נתונים דיגיטליים בקרינת מיקרוגל. האות הועבר לאחר מכן לנקודת הקליטה, שם הוא נקלט על ידי אנטנת צופר, סונן ופוענח על ידי מחשב.

"התקן הכל-ב-אחד המשולב הזה טומן בחובו הבטחה גדולה לתקשורת אלחוטית", אומר מרקו פיקרדו, מדען מחקר ב-SEAS. "למרות שהחלום של תקשורת אלחוטית Terahertz עדיין רחוק, המחקר הזה נותן לנו מפת דרכים ברורה שמראה לאן אנחנו צריכים ללכת."

בתיאוריה, ניתן להשתמש במשדר לייזר כזה להעברת אותות בתדרים של 10–100 גיגה-הרץ ועד 1 THz, מה שיאפשר בעתיד העברת נתונים במהירויות של עד 100 גיגה-ביט/שנייה.

מחקר התפרסם בכתב העת המדעי PNAS.

מקור: 3dnews.ru