Фотонный чип, преобразующий волны с высокой эффективностью

27.04.2021

Американские ученые создали фотонный чип, способный при помощи нелинейных оптических эффектов эффективно изменять частоту входящего сигнала и усиливать его на выходе.

Преобразование когерентных частот имеет множество приложений в области передачи классической и квантовой информации, визуализации и детекции. Этот процесс имеет решающее значение для соединения между классическими и квантовыми устройствами - в результате него изменяется частота сигнала, но начальная фаза и огибающая волны остаются теми же.

Авторы нового исследования создали фотонные чипы, которые способны эффективно преобразовывать входящие частоты при помощи нелинейных оптических эффектов. Фотонные устройства были выбраны не просто так - они потребляют мало энергии, хорошо масштабируются и имеют небольшой размер. К тому же, в таких чипах возможны оптические эффекты, недоступные для других платформ.

Физики представили новую схему для высокоэффективного преобразования частот на фотонном чипе. При генерации суммарной частоты - нелинейного оптического процесса, в результате которого можно преобразовать частоту входящего сигнала - устройство использует только условие согласования фаз для двух мод. Это существенно увеличивает скорость и уменьшает сложность процесса.

Эксперименты показали, что самая высокая эффективность наблюдалась для преобразования сигнала с частотой 1560 нанометров в волну с частотой 780 нанометров. Показатель эффективности составил 42% - выше, чем для многих современных устройств. Создав в чипе каскадные оптические эффекты, авторы смогли увеличить это значение практически до 100%.

<< Назад: Карманный костер Alpha Bonfire 28.04.2021

>> Вперед: Найдены звезды второго поколения 27.04.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Телевизор управляется взглядом 12.09.2013 Компания Haier представила на выставке IFA 2013 интересную разработку - телевизор с управлением при помощи глаз. Панель использует технологию Tobii. Управление происходит за счёт применения невидимого инфракрасного излучения и двух камер, которые замечают, если человек направит взгляд на другую область экрана. При этом все полученные данные преобразуются в команды после прохождения обработки. Tobii позволяет, к примеру, прокручивать документы или выбирать нужный пункт из списка. Для управления телевизором Haier при помощи взгляда требуется предварительная калибровка. После этого пользователь сможет при помощи движений глаз вызывать меню, изменять уровень громкости и пр. Для этого необходимо направить взгляд в определённую часть экрана. К примеру, для изменения громкости нужно посмотреть на нижнюю часть дисплея, передвинуть взглядом ползунок регулятора до нужной отметки и моргнуть, подтвердив выбор.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025