Группе исследователей удалось передать данные через беспроводное соединение с использованием полупроводникового лазера – таким образом, лазер впервые был использован в качестве радиочастотного передатчика.
Учёные из Гарвардской школы технических и прикладных наук им. Джона А. Полсона передали запись классической композиции Мартина «Volare», используя новаторский подход.
В статье, опубликованной на страницах издания «Proceedings of the National Academy of Sciences», исследователи описывают лазер, который может излучать в эфир микроволны, модулировать их, а также принимать внешние радиочастотные сигналы.
«Исследование даёт зелёный свет появлению новых видов гибридных электронно-фотонных устройств и является первым шагом на пути к сверхскоростному Wi-Fi», – заявляют главный исследователь Федерико Капассо, профессор прикладной физики Роберт Л.Уоллес и старший научный сотрудник отдела электротехники при SEAS Винтон Хаиэс, являющийся главным автором исследования.
В основе данного исследования лежат предыдущие работы Capasso Lab. В 2017 году учёные обнаружили, что частотный гребень в квантовом каскаде можно использовать для генерирования терагерцевых частот – волн субмиллиметрового диапазона, которые могут передавать данные в сотни раз быстрее, чем существующие беспроводные системы. В 2018 году команда обнаружила, что квантовые каскадные лазерные частотные гребни можно также использовать в качестве интегрированных передатчиков и приёмников, способных эффективно кодировать информацию.
Сейчас же исследователям удалось найти способ извлечения и передачи радиосигналов при помощи лазерных частотных гребней.
В отличие от обычных лазеров, которые излучают одну световую частоту, лазерные частотные гребни одновременно излучают несколько частот, расположенных равномерно – подобно зубцам гребня. В 2018 году исследователи обнаружили, что внутри лазера могут биться несколько световых частот, создавая излучение микроволнового диапазона. Свет внутри резонатора лазера вызывал колебания электронов на микроволновых частотах, находящихся в пределах диапазона связи.
«Если вы желаете использовать данное устройство для Wi-Fi, вам необходимо поместить полезную информацию в микроволновые сигналы и извлекать эту информацию из устройства», – говорит научный сотрудник SEAS Марко Пиккардо, являющийся основным автором публикации.
Первым, что было необходимо новому устройству для передачи микроволновых сигналов, оказалась антенна. Исследователи сделали зазор в верхнем электроде устройства, создав таким образом диполь (напоминающий антенну «кроличьи ушки» над старым телевизором). Затем они модулировали частотный гребень для кодирования информации в микроволновом излучении, создаваемом пульсирующим светом гребня. Затем, при помощи антенны, устройство излучало микроволны, содержащие закодированную информацию. Радиосигнал принимается рупорной антенной, отфильтровывается и передаётся на компьютер.
Исследователи также продемонстрировали возможность приёма сигналов лазерным радио. Команда смогла удалённо управлять поведением лазера, используя микроволновые сигналы с другого устройства.
«Данное интегрированное, комплексное устройство имеет неплохие перспективы для использования в качестве средства беспроводной связи, – говорит Пиккардо. – Несмотря о том, что для достижения конечной цели – создания терагерцевой беспроводной связи – ещё далеко, данное устройство даёт чёткую дорожную карту, указывающую на то, как нам дойти до цели».
Гарвардское бюро технологического развития зарегистрировало права интеллектуальной собственности, связанные с данным проектом, и изучает возможности для его коммерциализации.
Чтобы оставаться в курсе событий, подписывайтесь на нашу E-mail рассылку.
Больше новостей и видео дайджестов на нашем Youtube канале. Подписывайтесь на наш Ютуб канал чтобы не пропустить новости.
Источник: http://mediasat.info
Пока нет комментариев