Сотрудники Наноинститута Сиднейского университета (Австралия) на страницах журнала Optica рассказали об интегрируемой на чип технологии, которая устраняет необходимость в отдельных лазерных осцилляторах и сложных схемах цифровой обработки сигналов. С ростом трафика эти компоненты всё чаще становятся узким местом, замедляя работу оптоволоконных магистралей.

«В нашей методике используется взаимодействие фотонов и акустических волн, — сказал доктор Элиас Гиакумидис (Elias Giacoumidis), главный автор новой статьи в Optica. — Это позволяет успешно извлекать и восстанавливать сигнал для электронной обработки с очень высокой скоростью».

Поступающий фотонный сигнал обрабатывается во встроенном в чип фильтре, изготовленном из халькогенидного стекла. Акустические свойства этого материала позволяют ему захватывать входящую информацию и переносить её в чип для преобразования в электронный вид.

«Это увеличит скорость обработки, на микросекунды уменьшив задержку, — пояснил доктор Сиднейского университета, Амой Чоудхари (Amol Choudhary). — Хотя кажется, что выигрыш невелик, он будет иметь огромное значение в высокоскоростных сервисах финансового сектора или в новых приложениях электронного здравоохранения».

Фотонно-акустическое взаимодействие, описываемое явлением стимулированного рассеяния Бриллюэна, было применено коллективом из Сиднея в их демонстрационном прототипе фотонного чипа. Рекордно узкая полоса частот (примерно 265 МГц), используемая им для извлечения и восстановления несущего сигнала, повышает общую спектральную эффективность и производительность системы. В сочетании с уменьшившейся сложностью такой системы это говорит об огромном потенциале метода для облачных вычислений, IoT, сотовых сетей 5G и финансового трейдинга.