Onderzoekers aan de Harvard School of Engineering and Applied Sciences. John A. Paulson (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences - SEAS) was de eerste ter wereld die een halfgeleiderlaser gebruikte om een communicatiekanaal te creëren. Het hybride elektron-fotonische apparaat maakt gebruik van een laser om microgolfsignalen te genereren en te verzenden en zou op een dag kunnen leiden tot een nieuw type hoogfrequente draadloze communicatie.
Luisteren naar Dean Martin die zijn beroemde compositie "Volare" uitvoert vanuit een computerluidspreker lijkt misschien heel gewoon, maar als je weet dat dit de eerste radio-uitzending is waarbij gebruik wordt gemaakt van lasertechnologie, is het een heel andere ervaring. Het nieuwe apparaat, ontwikkeld door een team van SEAS, werkt met behulp van een infraroodlaser, verdeeld in bundels met verschillende frequenties. Als een conventionele laser een straal op één frequentie genereert, zoals een viool die een exacte noot speelt, dan zendt het door wetenschappers gecreëerde apparaat veel stralen uit met verschillende frequenties, die gelijkmatig in de stroom zijn verdeeld, zoals de tanden van een haarkam, waardoor de oorspronkelijke naam van het apparaat - infrarood laserfrequentiekam (infraroodlaserfrequentiekam).
In 2018 ontdekte het SEAS-team dat de ‘tanden’ van een laserkam met elkaar kunnen resoneren, waardoor elektronen in de laserholte gaan oscilleren op microgolffrequenties in het radiobereik. De bovenste elektrode van het apparaat heeft een geëtste sleuf die fungeert als dipoolantenne en als zender. Door de parameters van de laser te veranderen (moduleren) kon het team digitale gegevens coderen in microgolfstraling. Het signaal werd vervolgens naar het ontvangstpunt verzonden, waar het werd opgevangen door een hoornantenne, gefilterd en gedecodeerd door een computer.
“Dit geïntegreerde alles-in-één apparaat is veelbelovend voor draadloze communicatie”, zegt Marco Piccardo, onderzoekswetenschapper bij SEAS. “Hoewel de droom van draadloze terahertz-communicatie nog ver weg is, geeft dit onderzoek ons een duidelijke routekaart die laat zien waar we heen moeten.”
In theorie kan een dergelijke laserzender worden gebruikt om signalen te verzenden met frequenties van 10–100 GHz en tot 1 THz, wat in de toekomst datatransmissie met snelheden tot 100 Gbit/s mogelijk zal maken.
Исследование in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.
Bron: 3dnews.ru