Forskere bruger holografi til at forbedre nanofotoniske kredsløb

Nanofotoniske kredsløb, små chips, der filtrerer og styrer lys, lider af små tilfældige variationer, der forringer lysoverførslen. Forskere har nu fundet en måde at kompensere disse variationer, hvilket kan føre til energibesparelser i datacentre og computerudstyr. Forskerne fra Utrecht University (Debye Institute), University of Twente (MESA+ Institute for Nanotechnology) og Thales Research &Technology France offentliggjorde deres resultater i det førende optiske tidsskrift Optik Express den 21. februar.

Optisk kommunikation anvendes over hele verden:stort set alle højhastighedsinternetforbindelser i dag leveres af optiske fibre. I dag, et aktivt udviklingsområde er brugen af ​​optisk kommunikation på skalaen af ​​en enkelt chip, at reducere strømforbruget i computere og datacentre. En af de lovende måder at styre lysudbredelsen på en sådan chip er at bruge koblede fotoniske krystal nanoresonatorer, hvor lys transmitteres mellem resonatorer, der er indstillet til nøjagtig samme resonansfrekvens. Disse frekvenser bestemmes af formen og strukturen af ​​hver resonator. Imidlertid, selv den bedst mulige nanofabrikation i dag, hvor hullerne placeres med en præcision på ti gange atomets diameter, små tilfældige variationer fremkalder ændringer i resonansfrekvenserne, som forringer lysoverførslen.

Digitale holografi teknikker

Forskerne har nu foreslået og eksperimentelt demonstreret en optisk metode til at kontrollere fotoniske krystal nanoresonatorer. De anvender digitale holografi -teknikker til at fokusere flere pletter af laserlys på bestemte positioner. Laserlyset opvarmer lokalt den nanofotoniske chip og fortryder de tilfældige variationer. I øvrigt, denne metode gør det muligt for forskerne at programmere fotoniske kredsløb ved at skifte dem til og ud af resonans. Resultaterne, offentliggjort i open access journal Optics Express, vil bidrage til den løbende udvikling af kommunikations- og computerudstyr med lav effekt.