Naukowcy z Harvard School of Engineering and Applied Sciences. John A. Paulson (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences - SEAS) jako pierwsi na świecie wykorzystali laser półprzewodnikowy do stworzenia kanału komunikacyjnego. Hybrydowe urządzenie elektronowo-fotoniczne wykorzystuje laser do generowania i przesyłania sygnałów mikrofalowych i pewnego dnia może doprowadzić do powstania nowego rodzaju komunikacji bezprzewodowej o wysokiej częstotliwości.
Słuchanie Deana Martina wykonującego swoją słynną kompozycję „Volare” przez głośnik komputerowy może wydawać się czymś zupełnie zwyczajnym, jednak gdy wiadomo, że jest to pierwsza audycja radiowa wykorzystująca technologię laserową, jest to zupełnie inne przeżycie. Nowe urządzenie, opracowane przez zespół z SEAS, wykorzystuje laser podczerwony, podzielony na wiązki o różnych częstotliwościach. Jeśli konwencjonalny laser generuje wiązkę o jednej częstotliwości, jak skrzypce grające dokładny dźwięk, wówczas stworzone przez naukowców urządzenie emituje wiele wiązek o różnych częstotliwościach, które są równomiernie rozmieszczone w strumieniu, niczym zęby grzebienia do włosów, co dawało pierwotna nazwa urządzenia - grzebień częstotliwości lasera na podczerwień (grzebień częstotliwości lasera na podczerwień).
W 2018 roku zespół SEAS odkrył, że „zęby” grzebienia laserowego mogą rezonować ze sobą, powodując oscylacje elektronów we wnęce lasera przy częstotliwościach mikrofalowych w zakresie radiowym. Górna elektroda urządzenia posiada wytrawioną szczelinę, która pełni funkcję anteny dipolowej i pełni funkcję nadajnika. Zmieniając parametry lasera (modulując go), zespołowi udało się zakodować dane cyfrowe w promieniowaniu mikrofalowym. Sygnał był następnie przesyłany do punktu odbiorczego, gdzie był odbierany przez antenę tubową, filtrowany i dekodowany przez komputer.
„To zintegrowane urządzenie typu „wszystko w jednym” stwarza ogromne nadzieje w zakresie komunikacji bezprzewodowej” – mówi Marco Piccardo, naukowiec w SEAS. „Chociaż marzenie o bezprzewodowej komunikacji terahercowej jest wciąż bardzo odległe, badania te dają nam jasny plan działania pokazujący, dokąd musimy zmierzać”.
Teoretycznie taki nadajnik laserowy może służyć do transmisji sygnałów w zakresie częstotliwości 10–100 GHz i do 1 THz, co w przyszłości umożliwi transmisję danych z prędkością do 100 Gbit/s.
Badania w czasopiśmie naukowym PNAS.
Źródło: 3dnews.ru