A tudósok kifejlesztettek egy újfajta lézeres erősítőt, amely akár tízszer több adatot képes továbbítani másodpercenként, mint a jelenlegi optikai szálas rendszerek. A technológiai újítás nemcsak az internethálózatok sebességét forradalmasíthatja, hanem az orvosi képalkotás és diagnosztika területén is komoly előrelépést jelenthet, írt erről a LIVE SCIENCE.
A lézererősítők célja a fénysugarak intenzitásának fokozása. A most bemutatott eszköz ezt úgy éri el, hogy jelentősen – tízszeresére – megnöveli a továbbításra használt fényhullámhosszak sávszélességét. Ez lehetővé teszi, hogy a lézerek sokkal több információt továbbítsanak ugyanazon az időegységen belül.
A globális adatforgalom drámaian növekszik a streaming szolgáltatások, az okoseszközök és a generatív mesterséges intelligencia elterjedésével. A Nokia Bell Labs előrejelzése szerint 2030-ra megduplázódik az adatforgalom mennyisége. A jelenlegi optikai rendszerek azonban korlátozott sávszélességgel rendelkeznek: a legtöbb ma használt erősítő csupán 30 nanométeres hullámhossztartományban működik.
Az új lézeres erősítő ezzel szemben 300 nanométeres sávszélességet kínál. A kutatást vezető Peter Andrekson, a svédországi Chalmers Műszaki Egyetem fotonikai professzora szerint ez lehetővé teszi tízszer több adat másodpercenkénti továbbítását a jelenlegi rendszerekhez képest. Az eredményeket a rangos Nature folyóirat április 9-i számában tették közzé.
A fejlesztés kulcsa a szilícium-nitridből készült, hőálló kerámia alapanyag és az úgynevezett spirálhullámvezetők alkalmazása volt. Ezek a spirálformájú csatornák hosszabb optikai úthosszakat tesznek lehetővé egy kis területen belül, elősegítve a négyhullámú keveredés nevű jelenséget. Ez az eljárás javítja a jelminőséget azáltal, hogy csökkenti a zavaró zajokat.
Bár a lézerfény sebessége nem változik – hiszen a fény sebessége állandó –, a megnövelt sávszélesség révén sokkal nagyobb adatátviteli kapacitás érhető el. Az új technológia jelenleg a 1400 és 1700 nanométer közötti, rövidhullámú infravörös tartományban működik, de a kutatók vizsgálni fogják, miként teljesít látható fény (400–700 nm) és tágabb infravörös (2000–4000 nm) tartományban is.
A lehetséges alkalmazási területek listája lenyűgöző: az új lézererősítő alkalmas lehet orvosi képalkotásra, holográfiára, spektroszkópiára és mikroszkópiára. A technológia miniatürizálása révén a fényalapú eszközök – köztük az orvosi lézerek – kisebbek és olcsóbbak lehetnek.
„A kialakítás kisebb módosításával látható és infravörös fényt is képesek lehetünk erősíteni” – nyilatkozta Andrekson. – „Ez pedig azt jelenti, hogy az eszköz orvosi diagnosztikai, elemzési és kezelési célokra is használható lesz. A nagy sávszélesség pontosabb szövet- és szervvizsgálatot tesz lehetővé, ami elősegítheti a betegségek korai felismerését is.”
Az új lézererősítő tehát nem csupán a jövő internethálózatainak alapját jelentheti, hanem az egészségügyben is forradalmi áttörést hozhat.
Ez is érdekelheti:
Óriási a mesterséges intelligencia energiaigénye, kielégíthetetlen
A nyitókép csak illusztráció, forrás: Photo by JESHOOTS.com: pexels
