Современные сети связи полагаются на оптические сигналы для передачи огромных объемов данных. Но, как и слабый радиосигнал, эти оптические сигналы необходимо усиливать, чтобы они могли передаваться на большие расстояния без потери информации.
Наиболее распространенные усилители, усилители на основе волокон, легированных эрбием (EDFA), служат этой цели уже несколько десятилетий, обеспечивая более дальнюю передачу без необходимости частой регенерации сигнала.
Однако они работают в ограниченной спектральной полосе пропускания, что сдерживает расширение оптических сетей. Чтобы удовлетворить растущий спрос на высокоскоростную передачу данных , исследователи ищут способы разработки более мощных, гибких и компактных усилителей.
Несмотря на то, что ускорители ИИ, центры обработки данных и высокопроизводительные вычислительные системы обрабатывают постоянно растущие объемы данных, ограничения существующих оптических усилителей становятся все более очевидными.
Потребность в сверхширокополосном усилении — усилителях, работающих в более широком диапазоне длин волн — сейчас более насущна, чем когда-либо.
Существующие решения, такие как усилители Рамана, предлагают некоторые улучшения, но они все еще слишком сложны и энергоемки. Теперь исследователи под руководством Тобиаса Киппенберга из EPFL и Пола Зайдлера из IBM Research Europe в Цюрихе разработали параметрический усилитель бегущей волны (TWPA) на основе фотонного чипа, который обеспечивает сверхширокополосное усиление сигнала в беспрецедентно компактной форме.
Работа опубликована в журнале Nature.
Используя технологию фосфида галлия на диоксиде кремния, новый усилитель достигает чистого усиления более 10 дБ в полосе пропускания приблизительно 140 нм, что в три раза шире, чем у обычного EDFA C-диапазона.
Большинство усилителей используют редкоземельные элементы для усиления сигналов. Вместо этого новый усилитель использует оптическую нелинейность — свойство, при котором свет взаимодействует с материалом, чтобы усилить себя.
Тщательно спроектировав крошечный спиральный волновод, исследователи создали пространство, в котором световые волны усиливают друг друга, усиливая слабые сигналы и сохраняя низкий уровень шума.
Этот метод не только делает усилитель более эффективным, но и позволяет ему работать в гораздо более широком диапазоне длин волн, и все это в компактном устройстве размером с чип.
Команда выбрала фосфид галлия из-за его исключительных оптических свойств. Во-первых, он демонстрирует сильную оптическую нелинейность, что означает, что световые волны, проходящие через него, могут взаимодействовать таким образом, что это увеличивает силу сигнала.
Во-вторых, он имеет высокий показатель преломления, что позволяет плотно удерживать свет внутри волновода, что приводит к более эффективному усилению.
Используя фосфид галлия, ученые добились высокого коэффициента усиления при длине волновода всего в несколько сантиметров, что значительно уменьшило площадь основания усилителя и сделало его пригодным для использования в системах оптической связи следующего поколения.
Исследователи продемонстрировали, что их усилитель на основе чипа может достигать усиления до 35 дБ, сохраняя при этом низкий уровень шума.
Кроме того, можно усиливать чрезвычайно слабые сигналы, при этом усилитель может обрабатывать входные мощности в диапазоне более шести порядков. Эти особенности делают новый усилитель легко адаптируемым к различным приложениям за пределами телекоммуникаций, например, для точного зондирования.
Усилитель также улучшил характеристики оптических частотных гребенок и когерентных сигналов связи — двух ключевых технологий в современных оптических сетях и фотонике, — показав, что такие фотонные интегральные схемы могут превосходить традиционные системы усиления на основе волокон.
Новый усилитель имеет далеко идущие последствия для будущего центров обработки данных, процессоров ИИ и высокопроизводительных вычислительных систем, все из которых могут выиграть от более быстрой и эффективной передачи данных.
И приложения выходят за рамки передачи данных, до оптического зондирования, метрологии и даже систем LiDAR, используемых в беспилотных автомобилях.
Рубрика: Техно. Читать весь текст на android-robot.com.
Введение
Кроссоверы Geely вновь стали лидерами по сохранению остаточной стоимости Две модели Geely удостоились наград за высокую остаточную стоимость по результатам 11-й ежегодной премии «Residual value — 2025» от аналитического аг...
Framework позволяет человеку корректировать действия робота, используя обратную связь, которую он дал бы другому человеку Представьте, что робот помогает вам мыть посуду. Вы просите его вытащить из раковины мыльную миску, но его захват немного промахивается. Используя но...
Трамп подписывает указ о создании «Стратегического резерва биткоинов» Президент США Дональд Трамп в четверг подписал указ о создании «Стратегического резерва биткоинов», решительно поддержав валюту, которую когда-то изб...
Амоксиклав Квиктаб: что нужно знать? Амоксиклав Квиктаб таблетки - это лекарственный препарат, относящийся к антибиотикам широкого спектра действия, в составе которого присутствует амокс...
Хирургическая клиника «Кураре» Хирургическая помощь не считается роскошью в наше время. Когда случаются переломы, ушибы, разрывы мягких тканей, то в обязательном порядке потребуетс...
Прогноз по серебру: XAG/USD поднялась к отметке $32,50 на фоне падения индекса USD из-за экономических опасений в США Цена на серебро резко выросла до $32,50 на фоне слабости доллара США. Эскалация экономических проблем в США удерживает доллар США под давлением. Инве...
Золото поднимается, в то время как бакс снова углубляет потери Золото флиртует с ростом на 1% во вторник, сокращая первоначальные потери на этой неделе. Заголовки о возможной сделке по оборонным расходам в Герман...
Какая река главнее? Географ Панин объяснил, куда впадает Волга Со школьной скамьи мы знаем, что река Волга впадает в Каспийское море, а благодаря рассказу Чехова «Учитель словесности» эта фраза стала крылатой. Од...
Железный щит. Песков раскрыл готовность ПВО к удару дронов ВСУ Российские военные заранее были готовы к возможной массированной атаке беспилотников Вооруженных сил Украины (ВСУ), которая произошла в ночь на 11 ма...
Консоль Xbox превратят в ПК или вовсе отменят Xbox, известный фанатам на протяжении десятилетий, в настоящее время переживает беспрецедентную трансформацию, поскольку Microsoft нацелилась на мног...
Intel анонсировала новые процессоры vPro На мероприятии MWC 2025 компания Intel анонсировала свою «самую мощную линейку коммерческих ПК с ИИ». В основе данных устройств лежат новейшие процес...
Цены на нефть растут на фоне падения запасов нефти в долларах и США Нефть выросла в среду на фоне ослабления доллара, сокращения запасов сырой нефти в США и того, что Великобритания одобрила еще одну вакцину от корона...
Андрей Воробьев сообщил о завершении уборки дорог в Подмосковье к 1 мая По данным правительства Подмосковья, работы охватят проезжую часть, тротуары, остановочные павильоны, дорожные знаки, ограждения, шумозащитные экраны...
Собянин: Мероприятия проекта "Зима в Москве" посетили почти 30 млн человек Мэр Москвы Сергей Собянин в своем блоге подвел итоги трехмесячного проекта "Зима в Москве", отметив почти 53 тысячи различных мероприятий и огромное ...
В сети обсуждают видео с пьяной Селеной Гомес В сети обсуждают поведение Селены Гомес на дне рождения её жениха, музыкального продюсера Бенни Бланко. Анонимный источник опубликовал видео, в котор...
"2024 год был кармическим". Агата Муцениеце в новом интервью рассказала о дочери и промолчала о сыне, который отказался жить с ней Агата Муцениеце снялась для журнала Hello! и в подробностях рассказала о своих успехах и достижениях своей дочери Мии. При этом в развёрнутом интервь...
Амоксиклав Квиктаб: что нужно знать? Амоксиклав Квиктаб таблетки - это лекарственный препарат, относящийся к антибиотикам широкого спектра действия, в составе которого присутствует амокс...
Хирургическая клиника «Кураре» Хирургическая помощь не считается роскошью в наше время. Когда случаются переломы, ушибы, разрывы мягких тканей, то в обязательном порядке потребуетс...
Эпицистостомия — надежное решение проблем с мочеиспусканием Современные технологии в области медицины предлагают решения, которые могут кардинально изменить жизнь пациентов, столкнувшихся с проблемами мочеиспу...
Массаж, необходимый любому мужчине В череде сложных трудовых будней любому человеку хочется отдохнуть от работы, быта, забот и обязанностей. И мы знаем на 100%, как расслабиться предст...
Новый 3D-принтер одновременно производит и готовит еду Специалисты из Гонконга разработали передовую систему 3D-печати, способную создавать съедобные структуры слой за слоем с использованием графена и иск...
Билайн как провайдер для умного дома: возможности и интеграция Современные технологии не только делают нашу жизнь удобнее, но и безопаснее. Они открывают новые горизонты для автоматизации дома и управления им чер...
Дипломные и курсовые работы на заказ от КУРСОВИК
Студенты систематически сталкиваются с огромным объемом учебных задач, которые требуют не только знаний, но и значительных временных затрат. Если...
Серебряный Век - Комфорт и Забота о Пожилых Людях в Алматы
В Алматы есть место, где пожилые люди могут найти не только комфорт, но и заботу, внимание и поддержку, которые так важны в зрелом возрасте. Дом ...
Лечение алкоголизма в клинике РЕКАВЕРИ в Ташкенте
Алкоголизм — это серьёзное заболевание, которое требует комплексного и профессионального подхода. В Ташкенте одной из ведущих клиник, специализир...
Реабилитация зависимых людей с помощью Lifeclinic24 в Москве
В Москве существует множество клиник и центров, специализирующихся на реабилитации людей с различными зависимостями, но Lifeclinic24 выделяется с...
В Москве стартует студенческий турнир по кибергонкам В первый весенний месяц 2025 года стартует Студенческая лига по интерактивным гонкам – новый проект, призванный выявить лучших симрейсеров среди студ...
Американская технологическая компания Salesforce инвестирует $1,0 млрд в Сингапур Американский гигант облачного программного обеспечения Salesforce заявил в среду, что планирует инвестировать 1,0 млрд долларов в Сингапур в течение ...
Оцинковка Lada: мифы и реальность Оцинковка является одним из наиболее эффективных методов защиты металлических деталей автомобилей от коррозии. Этот процесс включает в себя нанесение...
Сайт «Встройке» поможет найти необходимую для бизнеса спецтехнику Строительный и дорожный бизнес считается драйвером современной экономики. При наличии заказов, когда строятся дома или прилегающая инфраструктура, ра...
В Гагарине подрядчик сорвал сроки капремонта моста На совещании, проведенном главой района, принято решение «регулярно мониторить ход выполнения работ» В Гагарине подрядчик сорвал срок капит...
Кредит под залог ПТС Кредит под залог ПТС - это разновидность кредитования, при которой залогом является автомобиль. При этом собственник продолжает его использовать. Кро...
Где купить билет на маршрутку в интернете Современные технологии значительно упростили процесс покупки билетов на различные виды транспорта, включая маршрутные такси. Теперь можно забронирова...
Глобальное потепление и его влияние на зимние виды спорта Спортивные организации, курорты и спортсмены могут работать вместе, чтобы создать более устойчивое будущее для зимних видов спорта. Важно помнить, чт...
Технологии, обеспечивающие справедливость в спортивных соревнованиях Спорт — это еще и борьба за честность, справедливость и равенство условий для всех участников. На протяжении веков спортсмены, тренеры и организаторы...
Домашние кондиционеры могут сбалансировать электросеть, не влияя на комфорт Хотя добавление энергии ветра и солнца к электроснабжению может помочь сократить выбросы углерода, их непостоянство создает проблему для традиционных...