Днес интернет данните се предават чрез оптични кабели с помощта на лазерни импулси. За да се предотврати изкривяването на сигнала, се използват усилватели, от които зависи честотната лента на мрежата.
Сегашните устройства работят в диапазон от около 30 нанометра, но новият чип покрива 300 нанометра. Това е като да замените тесен тунел с широк мост – потокът от информация се увеличава без загуба на качество.
Устройството на шведските учени има размери няколко сантиметра и е направено от силициев нитрид – материал, който ефективно провежда светлина. Вътре в чипа са разположени спирални канали, които насочват светлинните вълни с минимални загуби.
„Основното предимство е комбинацията от рекордна ширина на честотния диапазон и ниски нива на смущения. Това прави възможно усилването дори на слаби сигнали, например от сателити”, обяснява Питър Андерсон, ръководител на изследването.
Учените са поставили няколко усилвателя на един чип, което улеснява мащабирането на технологията. Този дизайн ще направи възможно създаването на лазери, които незабавно превключват между различни дължини на вълната.
В медицината новата технология ще подобри диагностиката: например, инфрачервеният диапазон ще може да показва детайлно тъкан при търсене на тумори, а видимият диапазон ще повиши точността на лазерните операции.
Освен това устройствата за предаване на данни ще станат по-компактни и по-евтини, заменяйки няколко специализирани устройства наведнъж.
В момента чипът работи в диапазона 1400-1700 нанометра, който се използва в интернет комуникациите. Въпреки това, чрез промяна на дизайна на каналите, той може да бъде адаптиран за видима светлина (400-700 нм) или инфрачервено лъчение (2000-4000 нм). Това ще отвори пътя към нови технологии – от холографски дисплеи до неинвазивна хирургия.
Разработката вече е тествана в лабораторията на университета, а първите приложения се очакват през следващите години. Технологията първо ще бъде внедрена в интернет инфраструктурата, за да се справи с нарастването на трафика от интелигентни устройства и стрийминг услуги.
След това иновацията ще навлезе в медицинско оборудване и изследователски инструменти. Учените прогнозират, че след 5-10 години подобни чипове ще станат основа не само за бърз интернет, но и за точни методи за ранна диагностика на заболявания.
