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结合声波和光波,太赫兹激光器可达到100G比特数据传输率

2020-02-12 网络整理 阅读:
利兹大学纳米电子学教授约翰·坎宁安(John Cunningham)评论介绍称,“这是令人振奋的研究,目前,用于调制量子级联激光器的系统有局限性是电驱动的,提供调制的同一电子设备通常会阻碍调制速度。我们正在开发的机制反而依赖于声波。”

太赫兹量子级联激光器与其他激光器的区别在于,它们在电磁频谱的太赫兹范围内发射光。它们可用于光谱学领域,用于化学分析。KOMednc

当大型数据在医院、校园或大学的研究机构之间或在卫星通信中进行传输时,激光可以提供超快速、短跳的无线链接。KOMednc

为了能够以这样超快的速度发送数据,需要非常快速地调制激光器:每秒产生约1000亿次脉冲。KOMednc

利兹大学和诺丁汉大学的一个研究小组认为,他们已经找到了一种结合声波和光波能量的超快调制方式。他们在《自然通讯》上发表了他们的发现。KOMednc

利兹大学纳米电子学教授约翰·坎宁安(John Cunningham)评论介绍称,“这是令人振奋的研究,目前,用于调制量子级联激光器的系统有局限性是电驱动的,提供调制的同一电子设备通常会阻碍调制速度。我们正在开发的机制反而依赖于声波。”KOMednc

据介绍,在调制期间控制的是一个电子能够发射多个光子过程。利兹大学和诺丁汉大学的研究人员并未使用外部电子设备,而是使用声波来振动量子级联激光器内部的量子阱。声波是由另一个激光器的脉冲撞击到铝膜上而产生的,这导致薄膜膨胀和收缩,从而通过量子级联激光器发出机械波。KOMednc

诺丁汉大学物理学教授托尼·肯特(Tony Kent)介绍,“本质上我们所做的是利用声波来摇动量子级联激光器内部的复杂电子状态,然后我们可以看到其太赫兹光输出被声波改变了 。”KOMednc

坎宁安教授补充介绍称,“我们没有达到可以完全停止并开始流动的情况但是我们能够将光输出控制在几个百分点,这是一个很好的开始。KOMednc

“我们相信,通过进一步完善,我们将能够开发出一种新的机制,以完全控制激光器的光子发射,甚至可以与太赫兹激光器集成产生声音的结构,从而不需要外部声源。”KOMednc

肯特教授说:“这一结果为物理学和工程学开辟了一个新的领域,使他们可以探索太赫兹声波和光波的相互作用,这可能具有实际的技术应用。”KOMednc

参考文章:《 自然通讯》Newelectronics;责编:Demi XiaKOMednc

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