USA Purdue Ülikooli ja Rahvusvahelise Standardite ja Tehnoloogia Instituudi (NIST) teadlased valmistasid arvutikiibile mahtuva seadme, mis suudab pideva infrapunalaseri valgusvoo muuta ülilühikeste impulsside reaks.
Vasakul pildil on kujutatud mikroring resonaator. Paremal on kujutatud resonaatorseade ja sellesse viiv optiline kiudkaabel.
Analoogsete räniseadmetega ühilduvast räni-nitriidist valmistatud mikroring-resonaator (microring resonator) on ligikaudu 80 μm (10-6 m) lai, olles võrreldav inimese juuksekarva laiusega. Valgus pääseb kiipi valatud seadmesse optilise fiibri kaudu. Kiipi jõudnud valgus läbib omakorda lainejuhi (waveguide), mille kaudu signaal lõpuks impulsse tootvasse mikroringi jõuab.
Teadlaste sõnul toodab mikroring sisendist impulsse kuni 1014 Hz sagedusega. Väljundimpulsside real on lai sagedusriba, mistõttu meenutab signaali spekter (amplituud versus sagedus) justkui kammi.
Sagedusspektri hoolikal modelleerimisel loodavad teadlased valmistada kõrge lahendusega optilisi sensoreid, mis oleksid rakendatavad muuhulgas erinevates spektrograafiaseadmetes. Kõrge lahutusega spektrograafiaseadmega on näiteks võimalik gaasisegudes tervisele kahjulikke komponente tuvastada. Rakenduste alla kuuluvad ka suure jõudluse ja ribalaiusega radarilahendused ja WiFi kohtvõrksüsteemid.
Kiipi sisestatav valgus pärineb koherentsest allikast, ühesageduslikust infrapuna (single frequency) laserist. Mikroring seadmega on aga võimalik valmistada mood-lukustatud (mode locked) laserseade, millega saab tekitada teadusrakendustes kasulikke laia spektriga lühikesi laserimpulsse.
Teisedki teadlased on sarnaseid lahendusi proovinud, ent Purdues arendatud seade on esimene, mis suudab iga spektraaljoone faasi ja amplituudi eraldi juhtida (optical arbitrary waveform technology). Seadme füüsikaline tööprintsiip ei ole veel täiel määral selge, ent edasise uurimisega loodetakse küsimused lahendada. Spektri joonte amplituudide ja faaside teadmine ja juhtimine on seejuures suureks abiks.
Allikas: ScienceDaily
Leave a Reply