Первый шаг к сверхскоростному Wi-Fi

Это устройство использует гребенчатый лазер для излучения и модуляции микроволн беспроводным способом.

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона передали запись  "Volare" Дина Мартина по беспроводной связи через полупроводниковый лазер - впервые лазер использовался в качестве радиочастотного передатчика.

Исследователи передают данные через полупроводниковый лазер, открывая возможность сверхскоростного Wi-Fi

В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи продемонстрировали лазер, который может излучать микроволны беспроводным способом, модулировать их и принимать внешние радиочастотные сигналы.

«Исследование открывает двери для новых типов гибридных электронно-фотонных устройств и является первым шагом к сверхскоростному Wi-Fi», - сказал Федерико Капассо, профессор прикладной физики и старший научный сотрудник Винтон Хейс.

Это исследование основано на предыдущей работе Capasso Lab. В 2017 году исследователи обнаружили, что  квантовый каскадный лазер может использоваться для генерации терагерцовых частот, субмиллиметровых длин волн электромагнитного спектра, которые могут перемещать данные в сотни раз быстрее, чем современные беспроводные платформы. В 2018 году команда обнаружила, что квантовые каскадные лазерные частотные гребенки могут также выступать в качестве интегрированных передатчиков или приемников для эффективного кодирования информации.

Теперь исследователи придумали способ извлечения и передачи беспроводных сигналов с помощью лазерных частотных гребенок.

В отличие от обычных лазеров, которые излучают свет с одной частотой, лазерные гребенки излучают одновременно несколько частот, равномерно расположенных так, чтобы они напоминали зубцы гребня. В 2018 году исследователи обнаружили, что внутри лазера различные частоты света взаимодействуют (биение) между собой, генерируя микроволновое излучение. Свет внутри резонатора лазера вызывал колебания электронов на микроволновых частотах, которые находятся в спектральной связи.

«Если вы хотите использовать это устройство для Wi-Fi, вы должны иметь возможность помещать полезную информацию в микроволновые сигналы и извлекать эту информацию», - сказал Марко Пикардо, научный сотрудник SEAS.

Новому устройству для передачи микроволновых сигналов была необходима антенна. Исследователи использовали зазор в верхнем электроде устройства, создав дипольную антенну. Затем они модулировали частотный гребень для кодирования информации о микроволновом излучении, создаваемом биением света гребенки. Затем с помощью антенны микроволны излучаются устройством, содержащим закодированную информацию. Радиосигнал принимается рупорной антенной, фильтруется и посылается на компьютер.

Исследователи также продемонстрировали, что лазерное радио может принимать сигналы. Команда смогла дистанционно контролировать поведение лазера, используя микроволновые сигналы от другого устройства.

«Это интегрированное устройство «все в одном» имеет большие перспективы для беспроводной связи», - сказал Пикардо. «Хотя мечта о беспроводной связи терагерцового диапазона еще далека, это исследование дает четкую дорожную карту, показывающую, как туда добраться».

Гарвардское бюро технологического развития защищает интеллектуальную собственность, связанную с этим проектом, и изучает возможности коммерциализации. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet