4 sep. 2006
1 minuut
Een groep wetenschappers rond professor Alexander Gaeta en Michael Lipson aan de Cornell University (Ithaca, NY) heeft een breedband lichtversterker op een siliciumchip ontwikkeld.
Een groep wetenschappers rond professor Alexander Gaeta en Michael Lipson aan de Cornell University (Ithaca, NY) heeft een breedband lichtversterker op een siliciumchip ontwikkeld. De versterker maakt gebruikt van een effect dat ‘four-wave-mixing’ wordt genoemd en is gedimensioneerd op chipformaat met golfgeleiders met een doorsnede van 300 x 600 micrometer. Daarbij wordt het te versterken optische infraroodsignaal ‘gepompt’ door een lichtbron, die werkt met een iets hogere frequentie. Omdat het gepompte licht en het infraroodlicht nauw met elkaar zijn ‘gekoppeld’, komt het tot een energieoverdracht tussen gepompt licht en signaal. Ten opzichte van andere versterkingsmethoden heeft dit het voordeel dat het werkt over een breed golflengtegebied. Bovendien ontstaat ook nog een tweede zijband met een andere frequentie: daardoor kan het signaal ook van een bepaalde golflengte naar een andere worden geconverteerd. De chip is getest met infraroodsignalen op 1,555 micrometer.
Bij four wave mixing worden twee fotonen op een pomp-golflengte geconverteerd naar twee nieuwe fotonen, een met de signaalgolflengte en een met een golflengte die gelijk is aan twee maal de pomp-golflengte minus de signaalgolflengte. De nieuwe signaalfotonen combineren met de originelen en vormen zo een versterkt signaal. De ‘idler’ (ongebruikte) fotonen zijn een kopie van het signaal op een nieuwe golflengte, zodat het systeem ook kan worden gebruikt om een signaal te converteren van het ene communicatiekanaal naar een ander.