Версия для слабовидящих
Новые модуляторы помогут ускорить связь Печать Email
Новости науки
14.03.2014
Группа разработчиков во главе с Сяньшу Ло (Xianshu Luo) из сингапурского Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR) создала два новых модулятора с особо высокими характеристиками.

Общая схема использования новых устройств при приёме-передаче. EDFA — допированный эрбием усилитель, BPF — полосовой фильтр, PC — контроллер поляризации, DUT — тестируемое устройство, PD — фотодиод. (Иллюстрация Xianshu Luo et al.)


Микроволновая передача для фотоники — задача, в которой модулятор играет решающую роль. «Производительность микроволновой системы с точки зрения фотоники зависит от качества конвертирования [электрических сигналов в оптические], которое определяется такими факторами, как потеря сигнала, его искажение и шум», — поясняет г-н Ло. Поскольку модулятор выступает мостом между оптическими компонентами системы связи и кремниевой электроникой, логично выполнять его на кремниевых микросхемах.

Именно на этой базе и были изготовлены несколько разработанных сингапурцами модуляторов, причём со строгим соблюдением спецификаций, уже сегодня стандартных для полупроводниковой электроники. Типичный модулятор такого рода состоит из двух интегрированных в кремниевую микросхему волноводов, по которым идут оптические сигналы. Свет «скармливается» в волновод, а тот разбивает световой поток на два; при дальнейшем слиянии лучей пучок идёт уже модулированным. Если свет, проходящий через один волновод, будет слегка задержан в сравнении с проходящим через другой, то сигналы от обоих пучков будут либо гасить друг друга, либо, напротив, усиливать — в зависимости от характера наложения. Гашение или усиление соответствуют условному «нулю» или «единице» при передаче сигналов.

Чтобы задержать передачу световых пучков в одном из волноводов, подаваемый радиосигнал меняет электрический заряд, прикладываемый к материалу волновода, что моментально преобразует оптические свойства кремния. Здесь-то и начинаются проблемы. Сами носители заряда могут входить в материал быстро, но их рекомбинация занимает немалое время, что не даёт поднять темп передачи информации выше определённого порога. Как вариант возможно использование модуляторов, в которых свободное движение зарядов невозможно. Это даёт меньше шумов за счёт ослабления нелинейных оптических эффектов.

Однако оба типа таких модуляторов, разрабатывавшихся группой Сяньшу Ло, могут быть довольно быстрыми, и созданные прототипы это вполне доказали. Рациональнее всего применять их в разных приложениях, в зависимости от того, что где важнее — быстрый ввод информации в систему или более высокое качество сигнала.

Последние образцы модуляторов, продемонстрированные группой г-на Ло, имеют рабочий диапазон шириной до 28 ГГц, что много выше, чем у ранних прототипов. Они способны значительно поднять скорость передачи по беспроводным каналам связи, активно используемым мобильными телефонами, подчёркивают разработчики.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Optics Express.

Подготовлено по материалам Phys.Org.

Материал подготовлен при поддержке проекта

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10011982/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта