Исследователи из Университета Твенте в сотрудничестве с Городским университетом Гонконга разработали передовой программируемый фотонный чип на тонкопленочной платформе ниобата лития, важного материала в фотонике. Опубликованная в Nature Communications, эта работа прокладывает путь для высокопроизводительных радаров и коммуникационных приложений следующего поколения.
Важный материал меняет способ работы оптических чипов , делая их меньше, быстрее и эффективнее: тонкопленочный ниобат лития (TFLN). Он обладает исключительными свойствами взаимодействия света и электрических сигналов. Это позволяет бесшовно интегрировать ключевые компоненты, такие как электрооптические модуляторы и процессоры сигналов, на одном чипе. В результате оптические устройства могут достичь беспрецедентной компактности, эффективности и производительности.
Исследователи из Университета Твенте разработали интегрированный фотонный чип на основе TFLN, работая в тесном сотрудничестве с Городским университетом Гонконга, где происходит производство. В то же время эти чипы также производятся локально в MESA+ Nanolab.
«В настоящее время мы производим эти интегральные фотонные схемы в нашей группе в рамках проекта PhotonDelta Национального фонда роста», — сказал профессор Дэвид Марпаунг, председатель группы нелинейной нанофотоники.
Программируемый фотонный чип
Ключевым прорывом в этом исследовании является программируемость чипа. Интегрировав модулятор TFLN с сетью программируемых компонентов, исследователи разработали гибкий чип, который обрабатывает радио- и световые сигналы. В отличие от обычных фотонных схем с фиксированными функциями, этот чип может динамически перенастраиваться для различных задач обработки сигналов, подобно электронным чипам.
«Это достижение приближает нас к реальным приложениям в высокопроизводительных системах связи и радиолокации », — сказал Чуанчуан Вэй, аспирант в группе Дэвида. Успешная интеграция, программируемость и потенциал для массового производства этих чипов подчеркивают важную роль TFLN в будущем фотонных технологий.
Защита связи от глушения
Устройства глушения нарушают беспроводную связь , перегружая сети помехами. Одной из новых технологий обработки этого чипа является анти-джаммер, который отклоняет сильные помехи, сохраняя слабые сигналы, несущие информацию. В отличие от обычных фильтров, он не ограничен спектральным разрешением, способностью разделять сигналы, которые очень близки по частоте.
Это делает его эффективным против глушения сигналов с частотами, близкими к коммуникационному сигналу. Эта возможность имеет решающее значение для радаров и сетей 6G, где традиционные фильтры борются с плотными помехами.
