Мал чип од Стенфорд ја засилува светлината со мала потрошувачка

Физичари од Универзитетот Стенфорд развија компактен оптички засилувач што може значително да го зголеми интензитетот на светлински сигнал, со потрошувачка доволно ниска за идни преносни уреди. Уредот е со големина приближна на врв од прст и е замислен како дел од интегрирани фотонски системи.

Оптичките засилувачи се важни за технологиите што користат светлина за пренос или обработка на информации, од телекомуникациски мрежи до сензори и лабораториски инструменти. Тие имаат улога слична на аудиозасилувач, но наместо звук засилуваат светлински сигнали.

Клучната разлика кај новиот дизајн е начинот на кој се користи енергијата потребна за засилување. Наместо голем дел од внесената енергија да се изгуби, системот ја задржува и ја рециклира пумпната светлина во резонатор. Таа светлина се движи во затворена патека и постепено се засилува, што му овозможува на уредот да постигне силен ефект со релативно мал влез на енергија.

Според тимот, чипот може да зголеми светлински сигнал околу 100 пати, додека работи со само неколку стотици миливати. Тоа е важен чекор за фотонски компоненти што би можеле да се напојуваат од батерии и да се вградуваат во помали електронски уреди, вклучувајќи лаптопи и паметни телефони.

Истражувачите посочуваат дека уредот го задржува и ниско нивото на шум, што е клучно за прецизна комуникација и мерење. Кај многу засилувачи, зголемувањето на сигналот носи и дополнителни нарушувања. Овој пристап има цел да го избегне тој компромис, а притоа да работи во поширок спектар на бранови должини.

Поширокиот опсег е особено важен за комуникациски системи, бидејќи овозможува повеќе информации да се пренесуваат преку светлина со помалку пречки. Истата основа може да биде корисна и за биосензори, нови извори на светлина и други фотонски технологии каде што просторот и енергијата се ограничени.

Работата е објавена во списанието Nature и покажува како подобра контрола на светлината во микроскопски структури може да отвори пат кон покомплексни, но поефикасни оптички системи. Иако технологијата е истражувачки резултат, нејзината мала големина и ниска потрошувачка ја прават релевантна за идни потрошувачки и комуникациски уреди.