מגבר קומפקטי עשוי לחולל מהפכה בתקשורת האופטית

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


חוקרים מאוניברסיטת צ'למרס, שבדיה, מציגים מגבר אופטי ייחודי שצפוי לחולל מהפכה הן בחלל והן בתקשורת סיבים. המגבר החדש מציע ביצועים גבוהים, הוא קומפקטי מספיק כדי להשתלב בשבב בגודל של מילימטרים בלבד – ובעיקר – אינו מייצר עודף רעש.

"ניתן להשוות זאת למעבר מאינטרנט ישן בחיוג לפס רחב מודרני, במהירות ובאיכות גבוהה", אומר פרופסור פיטר אנדרקסון, ראש המעבדה לפוטוניקה במחלקה למיקרו טכנולוגיה וננו-מדע בצ'אלמרס.

תקשורת אופטית מאפשרת לשלוח מידע למרחקים ארוכים מאוד. הטכנולוגיה שימושית במגוון יישומים, כגון תקשורת חלל וכבלים סיבים אופטיים לתעבורת אינטרנט.

בעזרת תקשורת המבוססת על אור, ולא גלי רדיו, נוכל למשל לשלוח במהירות תמונות ברזולוציה גבוהה ממאדים. המידע, שנושא על ידי קרני לייזר, יכול להישלח במהירות גבוהה ממשדר על הפלנטה למקלט על כדור הארץ או על הירח. תקשורת אופטית גם מאפשרת לנו להשתמש באינטרנט ברחבי העולם – בין אם האות מועבר בכבלי סיבים אופטיים מתחת לקרקעית הים או מועבר באופן אלחוטי.

מכיוון שהאור – הנושא את המידע בין שתי נקודות רחוקות – מאבד כוח לאורך כל הדרך, יש צורך במספר רב של מגברים אופטיים. ללא מגברים, עד 99 אחוזים מהאות בכבל סיבים אופטיים ייעלמו תוך 100 קילומטרים.

מאבק מתמיד נגד רעש עודף

עם זאת, בעיה ידועה בתקשורת האופטית היא שהמגברים הללו מוסיפים עודף רעש שפוגע משמעותית באיכות האות שברצונך לשלוח או לקבל. כעת, חוקרי צ'למרס מציגים פתרון מבטיח ביותר למכשול שקיים במשך עשרות שנים.

"פיתחנו את המגבר האופטי הראשון בעולם שמשפר משמעותית את הטווח, הרגישות והביצועים של תקשורת אופטית, שאינו מייצר עודף רעש – והוא גם קומפקטי מספיק כדי להיות שימושי", אומר פינג ג'או, פוסט -דוקטור ב- מעבדת פוטוניקה בצ'אלמרס ואחד המחברים המובילים של המאמר המדעי, שפורסם כעת ב התקדמות מדעית.

הגברת האור בפרויקט מבוססת על עקרון המכונה אפקט Kerr, שעד כה הוא הגישה היחידה הידועה המגבירה את האור מבלי לגרום לעודף רעש משמעותי. העיקרון הוכח בעבר, אך מעולם לא בפורמט כה קומפקטי- גרסאות קודמות היו מגושמות מכדי להיות שימושיות.

המגבר החדש מתאים לשבב קטן בגודל של כמה מילימטרים בלבד, בהשוואה למגברים קודמים שהיו גדולים פי כמה אלפי.

זעיר, שקט, ועם ביצועים גבוהים

בנוסף, המגברים החדשים מציעים רמת ביצועים גבוהה מספיק כדי שניתן יהיה למקם אותם במשורה יותר, מה שהופך אותם לאופציה חסכונית יותר. הם גם עובדים בפעולת גל רציף (CW) ולא בפעולה דופקת בלבד.

"מה שאנו מדגימים כאן מייצג את פעולת ה- CW הראשונה עם רעש נמוך במיוחד בשבב משולב קומפקטי. הדבר מספק הזדמנות ריאלית לשימוש מעשי במגוון יישומים. מכיוון שניתן לשלב את המגבר במודולים קטנים מאוד, אתה יכול לקבל פתרונות זולים יותר עם ביצועים טובים בהרבה, מה שהופך את זה למאוד מעניין עבור שחקנים מסחריים בטווח הארוך ", אומר ראש המחקר פיטר אנדרקסון.

התוצאות החדשות גם פותחות דלתות ליישומים חדשים לחלוטין הן בטכנולוגיה והן במדע, מסביר פיטר אנדרקסון.

"מגבר זה מראה ביצועים חסרי תקדים. אנו רואים בכך צעד חשוב לקראת שימוש מעשי, לא רק בתקשורת, אלא בתחומים הכוללים מחשבים קוונטיים, מערכות חיישנים שונות ובמטרולוגיה בעת ביצוע מדידות אטמוספריות מלוויינים לניטור כדור הארץ".

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי אוניברסיטת צ'למרס לטכנולוגיה. המקור נכתב על ידי לוביסה האקנסון ומיה הלרוד פאלמגרן. הערה: ניתן לערוך תוכן לפי סגנון ואורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-09-21 15:10:20

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר