У лабораторії Колумбійського університету розробили мініатюрний чип, який здатний перетворювати потужне лазерне випромінювання на «веселковий лазер» — тобто стабільне світло з десятками різних кольорів (частот). Це відкриття може значно прискорити передачу даних та зробити обчислювальні системи ефективнішими.

Зростання обсягів даних, особливо через розвиток штучного інтелекту, перевантажує навіть сучасні волоконно-оптичні мережі. Більшість дата-центрів зараз використовують лазери лише з однією довжиною хвилі, а отже — один волоконний кабель може передавати тільки один потік інформації.

Новий чип дає змогу передавати десятки потоків даних одночасно через один оптоволоконний кабель. Це робить систему значно швидшою та ефективнішою.

Команда під керівництвом професорки Міхал Ліпсон створила пристрій, що генерує так звані частотні гребені (frequency combs) — світло, яке складається з багатьох точно відокремлених кольорів. Кожен колір може нести окремий потік інформації.

Ідея виникла випадково. Під час випробувань потужних лазерних чипів для покращення LiDAR-технологій вчені помітили незвичний ефект.

«Коли ми збільшували потужність, чип почав створювати те, що ми називаємо частотним гребенем», — розповів колишній дослідник лабораторії Андрес Гіл-Моліна.

Раніше для створення такого світла було потрібне дороге і громіздке обладнання. Тепер усе це вміщується на одному чипі.

«Ця технологія замінює цілі стелажі з окремих лазерів одним компактним пристроєм. Це знижує витрати, економить місце і дозволяє створювати швидші та енергоефективні системи», — пояснив Гіл-Моліна, який нині працює інженером у компанії Xscape Photonics.

Основою став багатомодовий лазер — потужне, але нестабільне джерело світла. Інтегрувати його на чип було непросто.

«Ми використали спеціальний механізм блокування, щоб „очистити“ це потужне, але дуже шумне світло», — сказав Гіл-Моліна.

Після очищення промінь стає стабільним. Оптичні властивості чипа автоматично розділяють його на рівновіддалені кольори, створюючи чистий частотний гребінь.

Частотні гребені дозволяють одночасно передавати багато потоків інформації одним кабелем. Це особливо важливо для дата-центрів, які обслуговують великі моделі штучного інтелекту.

Технологію також можна застосувати в інших галузях — від компактних спектрометрів і квантових пристроїв до оптичних годинників та вдосконалених систем LiDAR.

«Це спосіб перенести лабораторні джерела світла у реальні пристрої», — додав Гіл-Моліна.

Источник: techno.nv.ua