Фізики з Університету Лафборо разом із міжнародною командою дослідників створили крихітний чип, здатний генерувати надзвичайно стабільний набір світлових частот. Учені називають його своєрідною «веселкою на чипі» — і ця технологія може стати важливою для майбутніх мереж 6G.
Пристрій розміром приблизно із зерно рису створює рівномірно розташовані оптичні частоти. Спеціальна антена може перетворювати їх на міліметрові радіохвилі, які перспективні для високошвидкісного зв’язку завдяки значно ширшій смузі пропускання.
Кілька сигналів одночасно
В основі розробки лежить мікрогребінка частот — система, яка формує багато надточних світлових частот одночасно. Кожна з них потенційно може використовуватися як окремий канал для передачі даних.
Головною проблемою раніше залишалися стабільність і точність таких сигналів. Щоб розв’язати її, дослідники поєднали мікрорезонатор на чипі з довгою оптоволоконною петлею. Світло постійно циркулює системою, завдяки чому потрібні стани формуються ефективніше й залишаються стабільними навіть за зовнішніх перешкод.
Дослідники також навчилися окремо змінювати інтенсивність різних частот, не втрачаючи точності сигналу. Дослидження опубликовано в журналі Nature Communications
Не лише для 6G
Потенційні застосування технології значно ширші за мобільний зв’язок. Надточні міліметрові хвилі можуть бути корисними для радарів, спектроскопії, астрономічних приладів і навігаційних систем.
Ще один перспективний напрям — квантові технології, для яких надзвичайно точний час має принципове значення. У майбутньому компактні мікрогребінки можуть допомогти перенести можливості надточних атомних годинників у менші та практичніші пристрої.
Поки вся система займає лабораторний стіл, але команда працює над її подальшим зменшенням та енергоефективністю. У перспективі такий комплекс може стати достатньо компактним для встановлення навіть на супутниках.
До практичного використання ще далеко, однак «веселка на чипі» демонструє, як фотоніка може допомогти створити нове покоління швидкого зв’язку та надточних технологій.