Оптические расчески частоты, за которые Джон Холл и Теодор В. Хэнш были присуждены Нобелевская премия по физике в 2005, состоят из множества соседних спектральных линий, которые выровнены на обычной равноудаленной сетке. Традиционно, расчески частоты служат высокой точностью оптические ссылки для измерения частот. Изобретение так называемых расчесок частоты Керра, которые характеризуются большой оптической пропускной способностью и с методической точностью интервалами, которые оптимальны для коммуникаций, делает расчески частоты одинаково хорошо удовлетворенными для передачи данных.
Каждая отдельная спектральная линия может использоваться для передачи сигнала данных.В их эксперименте исследователи от КОМПЛЕКТА и используемого оптического кремния EPFL азотируют микрорезонаторы на фотонном чипе, который может легко быть интегрирован в компактные системы связи. Для коммуникационной демонстрации две чередованных расчески частоты использовались, чтобы передать данные по 179 отдельным оптическим перевозчикам, которые полностью покрывают оптические телекоммуникационные группы C и L и позволяют передачу скорости передачи данных 55 терабит в секунду по расстоянию 75 километров. «Это эквивалентно больше чем пяти миллиардам телефонных звонков или больше чем двум миллионам телеканалов HD. Это – самая высокая скорость передачи данных, когда-либо достигал использования источника расчески частоты в формате чипа», объясняет Кристиан Кус, преподаватель в IPQ и IMT КОМПЛЕКТА и получателе Начинающего Независимого Исследователя Гранта из European Research Council (ERC) для его исследования в области оптических расчесок частоты.
У компонентов есть потенциал, чтобы уменьшить потребление энергии источника света в системах связи решительно. Основание работы исследователей – солитоны, произведенные в оптическом кремнии с низким уровнем потерь, азотируют микрорезонаторы.
В них оптическое государство солитона было произведено впервые лабораторией Киппенберга в EPFL в 2014. «Солитон формируется посредством нелинейных процессов, происходящих из-за высокой интенсивности светлой области в микрорезонаторе,» объясняет Киппенберг. Микрорезонатор только накачан через лазер непрерывной волны, от которого, посредством солитона, произведены сотни новых равноудаленных лазерных линий. Кремний азотирует интегрированный фотонный жареный картофель, выращены и изготовлены в Центре MicroNanotechnology (CMi) в EPFL.
Между тем стартап от LPQM, LiGenTec SA, также предлагает доступ к этим фотонным интегральным схемам в заинтересованные академические и промышленные научно-исследовательские лаборатории.Работа показывает, что источники расчески частоты солитона микрорезонатора могут значительно увеличить исполнение методов мультиплексирования подразделения длины волны (WDM) в оптических коммуникациях.
WDM позволяет передавать ультравысокие скорости передачи данных при помощи множества независимых каналов данных на единственном оптическом волноводе. С этой целью информация закодирована на лазерном свету различных длин волны. Для последовательных коммуникаций источники расчески частоты солитона микрорезонатора могут использоваться не только в передатчике, но также и в стороне приемника систем WDM. Источники расчески существенно увеличивают масштабируемость соответствующих систем и позволяют очень параллельную последовательную передачу данных со светом.
По словам Кристиана Куса, это – важный шаг к очень эффективным приемопередатчикам масштаба чипа для будущего petabit сети.