Исследователи из Гарварда стали первыми, кто использовал полупроводниковый лазер в качестве беспроводного радиочастотного передатчика. Первым переданным файлом была музыкальная композиция Volare Дина Мартина, сообщает "Сегодня".
В документе, опубликованном в Сборнике трудов Национальной академии наук под названием "Радиочастотный передатчик на основе гибридных электронно-фотонных устройств", рассказывается, как инженеры смогли использовать лазер для беспроводной модуляции и передачи микроволн и приема радиочастотных сигналов. Этого удалось достичь с помощью терагерцового излучения, которое способно перемещать данные в сотни раз быстрее, чем современное беспроводное оборудование.
Принцип передачи информации при помощи тетрагерцового "квантово-каскадного лазера"
Прорыв произошел благодаря исследованиям, проведенным в лаборатории университета в 2017 году. Команда обнаружила, что "квантовые каскадные лазерные частотные гребенки" могут также использоваться для кодирования, передачи и приема данных.
Обычные лазеры излучают только одну частоту. А лазерные частотные гребенки способны излучать сразу несколько частот, которые равномерно расположены, напоминающие зубья гребня. Внутри лазера различные частоты при столкновении генерируют микроволновое излучение, которое лежит в нашем спектре связи. До 2018 года их работа была в основном теоретической. Это стало практичным только после того, как они выяснили, как разработать устройство для передачи и получения информации.
Для передачи микроволновых сигналов была разработана антенна. Ее исследователи получили, сделав зазор в верхнем электроде устройства. Затем они модулировали частотный гребень для кодирования информации о микроволновом излучении. Далее микроволны с закодированными данными излучаются из устройства с помощью созданного аналога дипольной антенны. Радиосигнал принимается рупорной антенной, фильтруется и поступает на компьютер. Исследователи также продемонстрировали, что оборудование может принимать сигналы.
Команда смогла дистанционно контролировать поведение лазера, используя микроволновые сигналы от другого устройства. Несмотря на успех, ученые говорят, что до появления беспроводной связи терагерцового диапазона еще далеко, но их работа открыла новые перспективы и указала путь дальнейшего движения.
