ALTIN 499,21
DOLAR 8,8689
EURO 10,4740
BIST 1.385
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Az Bulutlu

Lazerlerin Güç ve Hız Sınırını Aşmak: Yeni Hızlı, Güçlü Kompakt Lazer İcat Edildi

08.12.2020
221
Lazerlerin Güç ve Hız Sınırını Aşmak: Yeni Hızlı, Güçlü Kompakt Lazer İcat Edildi

Araştırmacılar yeni bir dikey boşluklu yüzey yayan lazer, veri merkezlerinin ve optik sensörlerin iş makinelerini icat etti.

Özet

George Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, rekor hızlı zamansal bant genişliğini gösteren yeni bir dikey boşluklu yüzey yayan lazer (VCSEL) tasarımı geliştirdiler.

Bu, lazerin optik geri beslemesini artıran çoklu enine bağlı boşlukların birleştirilmesiyle mümkün olmuştur.

VCSEL’ler, veri merkezlerinde ve süper bilgisayarlarda enerji verimli ve yüksek hızlı optik ara bağlantıların gerçekleştirilmesi için hayati bir yaklaşım olarak ortaya çıktı.

Durum

VCSEL’ler, çip yüzeyine dik bir yönde ışık yayan monolitik bir lazer rezonatöre eşlik eden hayati bir yarı iletken lazer diyot sınıfıdır. Bu lazer sınıfı, kompakt boyutları ve yüksek optoelektronik performansları nedeniyle pazar önemi kazanıyor.

Minyatür lazerler olarak, yüksek hızlı, kısa dalga boylu iletişimlerde ve optik veri ağlarında optik kaynak olarak kullanılırlar. Yoğun trafik ve yüksek hızlı iletim, kompakt ve yüksek hızlı VCSEL’lerle etkinleştirilen otomotiv veya veri iletişimindeki akıllı sensör uygulamaları için temel gereksinimlerdir.

Bununla birlikte, VCSEL’lerin hız sınırı olarak bilinen 3-dB bant genişliği, termal etkiler, parazitik direnç, kapasitans ve doğrusal olmayan kazanç etkileriyle sınırlıdır.

Çözüm

VCSEL’lerin doğrudan modülasyonu, kazanç gevşeme salınımları olarak bilinen doğrusal olmayan optik amplifikasyon etkileri nedeniyle yaklaşık 30 GHz’i aşamaz.

Bu buluş, devrim niteliğindeki yeni bir VCSEL tasarımını sunar. Lazerin içindeki geri bildirimin dikkatli bir şekilde yönetilmesi gerektiğinden, araştırmacılar birden fazla birleştirilmiş boşluğu birleştirerek çoklu geri bildirim yaklaşımı geliştirdiler.

Bu, onların “yavaş ışık” olarak bilinen geribildirimi güçlendirmelerine ve böylece geçici lazer bant genişliğini (hız) gevşeme salınım frekansının bilinen sınırının ötesine genişletmelerine izin verdi.

İnovasyon çığır açıyor, çünkü her boşluktan gelen doğrudan geri bildirimin sadece makul olması gerekiyor ve daha yüksek derecede tasarım özgürlüğü sağlayan birleştirilmiş boşluklar aracılığıyla hassas bir şekilde kontrol edilebiliyor.

Bu birleştirilmiş boşluk şemasını takiben, 100 GHz aralığında sonuç olarak ortaya çıkan bir modülasyon bant genişliği beklenir.

Araştırmacılardan

“Burada lazer tasarımında bir paradigma değişikliğini sunuyoruz. Lazer ışığını önemli ölçüde yavaşlatarak elde edilen lazere geri bildirimi dikkatlice kontrol etmek için yeni bir çift boşluk yaklaşımı kullanıyoruz. Bu birleştirilmiş boşluk yaklaşımı, hem temel bilim hem de teknolojideki fırsatlarla birlikte lazer tasarımı için yeni bir özgürlük derecesi ekler. “

Volker Sorger, George Washington Üniversitesi’nde elektrik ve bilgisayar mühendisliği doçenti.

“Bu buluş, veri hizmetlerine olan talebin hızla artması ve 6G gibi yeni nesil iletişim ağlarına doğru ilerlediği ve aynı zamanda yakınlık sensörü veya akıllı telefonun yüz kimliği olarak otomotivde olduğu için tam zamanında. Dahası, birleştirilmiş boşluk sistemi, uyumlu Ising makineleri gibi kuantum bilgi işlemcilerinde ortaya çıkan uygulamalar için bir yol sunuyor. “

Dr. Hamed Dalir, makalenin ortak yazarı ve teknolojinin mucidi

Referans: Ekim 2020 Elham Heidari, Hamid Dalir, Moustafa Ahmed, Volker, J. Sorger ve Ray T. Chen, 15 “bir yüksek hızlı lazerler yeniden tanımlanması Altıgen çapraz-bağlanmış-boşluğu VCSEL”, Nanofotonik.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.