Просмотр по

Селективный контроль нелинейности на чипе — прорыв в оптических коммуникациях

Селективный контроль нелинейности на чипе — прорыв в оптических коммуникациях

Нелинейные эффекты в оптических коммуникациях часто являются досадной помехой, но имеют и много полезных приложений. Ученые из центра CUDOS (Centre for Ultrahigh bandwidth Devices for Optical Systems) при Сиднейском университете показали возможность полностью подавлять оптическую нелинейность в первом случае и многократно ее усиливать во втором.

Предметом их исследования было стимулированное рассеяние Бриллюэна, возникающее при взаимодействии оптических волн с акустической. Встречаясь с акустической волной в оптоволокне световая рассеивается и порождает распространяющуюся в обратном направлении волну Стокса.

Этот нелинейный процесс может приводить к искажению сигналов и ограничению пропускной способности оптоволоконных коммуникаций. В то же время, ряд уникальных особенностей позволяет использовать его для манипулирования микроволновыми сигналами и разработки некоторых типов лазеров.

Для того, чтобы подавлять или усиливать этот эффект в зависимости от контекста приложения, исследователи применили фотонный чип с нанесенной на него решеткой. Она представляет собой небольшие периодические модуляции свойств оптического материала и формирует запрещенную зону, оказывающую сильное влияние на распространение света, подобно тому как полупроводники контролируют течение электронов.

Если длина волны лазерного излучения близка к границе запрещенной зоны, происходит резкое усиление нелинейности. При немного другой частоте запрещенная зона полностью подавляет нелинейность. Решетку можно сконфигурировать так, чтобы оптическая нелинейность включалась и выключалась по требованию.

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, первый автор, Мориц Меркляйн (Moritz Merklein) из университетской Физической школы, назвал это открытие «фундаментальным прорывом в исследованиях фотонных чипов и оптических коммуникаций».

Авторы метода полагают, что его можно обобщить на многие другие типы оптической нелинейности.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *