This post is also available in:
English (אנגלית)
מגבר אופטי חדש שפותח על ידי חוקרים מאוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה בשבדיה עשוי להגביר באופן משמעותי את היכולות של תקשורת סיבים אופטיים ומערכות לייזר. הפיתוח, שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature, מציע הגברה של פי עשרה ביכולת העברת נתונים בהשוואה לטכנולוגיות הנוכחיות – והכל בתוך מכשיר קטן בגודל של שבב.
בליבה של פריצת דרך זו נמצא רוחב פס של 300 ננומטר, שינוי משמעותי מה-~30 ננומטר של מגברים קונבנציונליים. בתקשורת אופטית, רוחב הפס קובע כמה מידע ניתן להעביר בבת אחת. ככל שרוחב הפס רחב יותר, כך יותר נתונים יכולים לזרום – ועם נאמנות גבוהה יותר. דבר זה הופך את המגבר החדש לרלוונטי ביותר עבור רשתות נתונים גלובליות, תשתיות ענן ומערכות תקשורת עתידיות.
המכשיר בנוי באמצעות סיליקון ניטריד ומשלב גלבו בצורת ספירלה שנועד להכווין אור ביעילות תוך מזעור אובדן. החוקרים השיגו לא רק רוחב פס רחב יותר, אלא גם רמות רעש נמוכות משמעותית, ואפשרו הגברה של אותות חלשים מאוד – כולל אלה המשמשים בתקשורת בחלל.
חשוב לציין כי התקדמות זו אינה מוגבלת לתקשורת בלבד. העיצוב של המגבר מאפשר בקרת אורך גל מדויקת, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור מגוון של מערכות מבוססות לייזר. אלה כוללים יישומים באבחון רפואי, בהם רוחב פס גבוה מאפשר הדמיה מפורטת יותר וגילוי מוקדם יותר של מחלות.
מה שמבדיל את המגבר הזה עוד יותר הוא הסקלביליות שלו, הגודל הקומפקטי שלו וצריכת האנרגיה היעילה שלו. הוא מציג פתרון חסכוני עבור תעשיות הדורשות מערכות אופטיות בעלות ביצועים גבוהים, כגון ספקטרוסקופיה, מיקרוסקופיה, הולוגרפיה ואפילו בדיקות חומרים, על פי החוקרים.
גישת הייצור הבסיסית – באמצעות גלבו לא ליניארי עם פעולה במצב יחיד ופיזור אנומלי – היא מותאמת לפלטפורמות חומר מרובות, לא רק סיליקון ניטריד. גמישות זו פותחת את הדלת למגברים מיוחדים עבור אור גלוי ואור אינפרא אדום, בהתאם ליישום.
בעידן שבו הביקוש העולמי לנתונים ממשיך להמריא, המגבר החדש הזה יכול למלא תפקיד מרכזי בשיפור התשתית הדיגיטלית ומערכות הלייזר של הדור הבא, כל זאת תוך הפחתת הגודל, העלות וצריכת החשמל של טכנולוגיות אופטיות.
