2005年11月8日
因为光可以携带大量数据,激光在现代通信是至关重要的组件。但为了满足日益增长的需求,激光必须变得更快更有效。目前的固态激光技术在电信和网络设备达到极限速度和效率。2020欧洲杯下注官网现在,一项新的激光技术斯坦福大学研究人员可以让通讯进步照。在10月31日版的《光学快报,伊莲娜辩护方电气工程助理教授和博士生Hatice Altug报告一种新型固体激光器,浪费能量小于激光技术竞争。
“单模激光,可以打开“泵”权力较低,调制,或开启和关闭,在高速度,和能够产生足够高输出大国至关重要的应用程序,“辩护方说。
最直接的应用将加快光纤网络,比如那些携带电话公司网络内城市之间或大量的数据。当前技术,垂直腔面发射激光器(VCSELs),(即相对能源利用率低,不能生成数据。,调制)超过每秒200亿位(bps)。一个电信行业的目标是能够传输数据在400亿个基点在不久的将来。辩护方理论上说她的激光可以在利率超过1000亿个基点,容易满足行业需求。
辩护方Altug也可以构建以不同波长的激光操作,可用于多路复用,或发送多个不同波长的发射自己的数据流light-each同一电缆。
新激光器是基于光子晶体,广场一层蛋糕phosphide-based铟材料300十亿分之一米的(纳米)厚,蚀刻均匀间隔的创建一个数组,通过蛋糕400纳米宽的洞。定期在孔没有蚀刻孔的地区,叫做相结合,它捕获光。填充层的蛋糕是磷化铟砷化镓的四层。每一层被称为“量子阱”。
激光是如何工作的呢?当辩护方照耀的光脉冲在水晶,光“泵”的能量量子井激发他们释放出所需的波长的光。那光反射在相结合并再次回到井,引发的连锁反应,从晶体产生光发射一束激光。
研究人员最近取得了仅使用单一光子晶体微腔激光器,试图超越VCSELs。但单穴激光太弱,发射瓦特只有几个纳米(一种常见的灯泡发出60瓦特)当数以百计的上百万瓦特的光泵。辩护方和Altug激光相结合成功地结合了81(9的9数组),让它更强大,和它的运作更大的能源效率。事实上,在实验中辩护方和Altug描述在10月31日的报纸,他们的激光是20倍高效单穴激光,推出100倍力量(12/1000000瓦特当泵与2.4/1000瓦)。
此外,激光很小。大约400000激光芯片可能适合一个平方厘米。更小的芯片可能成本更低,更容易融入电子设备。
辩护方和Altug仍然必须证明他们的激光调节比VCSELs更快,但有强烈的理由相信它可以。在2005年早些时候发表的研究,辩护方报道技术控制光脉冲的持续时间发出光子晶体,这意味着她可以打开和关闭光子晶体光发射速度超过1000亿个基点。下一步是证明在一个光子水晶型激光。
辩护方和Altug有几个其他项目。一是进一步提高激光能量效率。他们也想用电功率激光而不是抽光。最后,他们想要探索与计算机芯片将集成激光光学数据传输到电脑,有可能会加快他们的操作。
“各种应用程序也可以受益于改进的激光,从光纤通信和光学计算机互联光谱传感和光学图像处理,“辩护方说。“我们希望看到他们中的许多人在不久的将来。”
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