Hiljuti avastasid Ameerika Ühendriikide Columbia ülikooli teadlased ootamatult uue meetodi, mis suudab LiDAR-tehnoloogia väljatöötamise ajal genereerida ühe kiibi peal mitmevärvilisi lasereid. Sellel uuendusel on lubadus muuta andmekeskused ja side, pakkudes kiiremaid, puhtamaid ja tõhusamaid valgusallikaid.
Mitu aastat tagasi keskendus Michal Lipsoni labori uurimisrühm LiDAR-i täiustusi otsides suure jõudlusega{0}}kiipide kujundamisele, mis suudavad genereerida tugevamaid kiiri. Endine järeldoktor Andres Gil{2}}Molina selgitas: "Kiibi väljundvõimsust pidevalt suurendades märkasime, et see genereerib nn sageduskammi." Sageduskamm on ainulaadne kiir, mis koosneb paljudest erinevatest värvidest (valgussagedustest), mis on paigutatud rangesse, võrdsel kaugusel asuvasse vihmapale struktuuriga sarnasesse struktuuri. Spektril paistab iga värv eraldiseisva ereda "hambana", mis on eraldatud tumedate piirkondadega, võimaldades samaaegselt edastada mitut andmevoogu,{5}}iga hammas toimib iseseisva andmekanalina.
Varem oli võimsate sageduskammide genereerimiseks vaja mahukaid ja kalleid lasereid ja võimendeid. Viimased uuringud näitavad, et sama efekti saab nüüd saavutada ka mikrokiibil. Juhtivteadur professor Lipson Columbia ülikooli elektrotehnika ja rakendusfüüsika osakonnast märkis: "Andmekeskustes on tohutu nõudlus võimsate ja tõhusate valgusallikate järele, mis hõlmavad paljusid lainepikkusi. Meie tehnoloogia muudab ühe võimsa laseri kümneteks kõrgekvaliteedilisteks -kvaliteetseteks signaalikanaliteks, samas kui üks eraldiseisev laserkiip võib asendada ühe kiibi. süsteemi kiirus ja energiatõhusus."
Lipson lisas: "Meie missiooniks on olnud ränifotoonika edendamine. Kuna see tehnoloogia integreerub üha enam põhitaristusse ja igapäevaellu, on sellised läbimurded andmekeskuse tõhusa toimimise tagamiseks üliolulised."
Läbimurre tulenes lihtsast küsimusest: kui võimsa laseriga me kiibile mahume? Meeskond valis välja mitmemoodilised laserdioodid, mida kasutatakse laialdaselt meditsiiniseadmetes ja laserlõikamisel. Kuigi need laserid annavad tohutut valgusenergiat, on nende kiire olek väga "korrastatud", mistõttu need ei sobi täppisrakenduste jaoks. Selle probleemi lahendamiseks võtsid teadlased kasutusele "lukustusmehhanismi", mis kasutab räni fotoonikat, et puhastada kiirte väljundit, muutes selle puhtamaks ja stabiilsemaks -nähtust, mida teaduslikult tuntakse kui "kõrge koherentsust". .
Seejärel jõustusid kiibi mittelineaarsed optilised omadused, jagades ühe suure{0}intensiivsusega laseri kümneteks võrdse vahemaa tagant asetsevateks värvideks. See lõi tõhusa ja kompaktse sagedusega kammvalgusallika, mis ühendab tööstuslike laserite intensiivsuse täpse stabiilsusega, mis on vajalik tipptasemel -kommunikatsiooniks ja tuvastuseks.
Seoses plahvatusliku kasvuga sellistes valdkondades nagu tehisintellekt, on sisemine teabeedastus andmekeskustes muutunud üha pakilisemaks. Kuigi praegu kasutatakse andmeedastuseks laialdaselt fiiberoptikat, on ühe lainepikkusega laserid endiselt ülekaalus. Sageduskammide abil võimaldatud mitme kanaliga paralleeledastusvõime võimaldab töödelda kümneid andmevooge ühe kiu sees, suurendades märkimisväärselt edastuse tõhusust ja kiirust. See annab kiiretele{5}}võrkudele ja kaasaegsetele arvutisüsteemidele uut hoogu. See uuendus ei luba mitte ainult andmekeskuste miniaturiseerimist ja tõhusust, vaid leiab ka rakendusi kaasaskantavates spektromeetrites, optilistes kellades, kvantseadmetes ja täiustatud LiDAR-süsteemides.
Uurimisrühm väitis: "Selle tehnoloogia eesmärk on tuua labori{0}}kvaliteediga-valgusallikad praktilistesse seadmetesse. Kui see on piisavalt võimas, tõhus ja kompaktne, võib see olla rakendatav peaaegu igas stsenaariumis."
