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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Компактный вариант видеокарты GeForce GTX 970 24.10.2014 С ростом популярности компактных игровых систем с дискретной графикой спрос на небольшие, но мощные графические карты повышается. Производители корпусов предлагают множество моделей формата Micro ATX или даже Mini ITX, но если спроектировать корпус, даже малогабаритный, сравнительно просто, то создание компактной видеокарты - задача куда более сложная, ведь ускорители высокого класса превосходят по уровню энергопотребления и тепловыделения современные центральные процессоры. Первые действительно компактные, но при этом мощные видеоадаптеры начали появляться после анонса графической архитектуры NVIDIA Kepler и процессора GK104. Особенно близко к сердцу приняла идею компания ASUS, выпустившая серию видеокарт DirectCU Mini: сперва GTX670-DCMOC, а затем и GTX760-DCMOC. С решениями на базе чипов AMD Radeon дело обстояло хуже из-за более высокого TDP, но все же можно вспомнить такую модель, как MSI Radeon R9 270X Gaming ITX. Теперь в погоню за компактностью включилась компания GIGABYTE, представившая новую модель GeForce GTX 970 с укороченной базой. Новинка с модельным индексом GV-N970IXOC-4GD представляет собой полноценную версию GeForce GTX 970 и отличается от обычных вариантов только габаритами, точнее, длиной - все-таки создание низкопрофильной видеокарты с TDP 145 ватт вряд ли возможно. Хотя многие любители компактных систем восприняли бы такой вариант GeForce GTX 970 с восторгом. Длина печатной платы GV-N970IXOC-4GD составляет всего 12 сантиметров, а значит, большинство корпусов формата Mini ITX, допускающих установку двухслотовых карт расширения, с легкостью примут ее в свое нутро. Возникает вопрос, чем же пожертвовала GIGABYTE при создании новинки? На первый взгляд, ничем. GV-N970IXOC-4GD имеет даже небольшой заводской разгон: 1076/1216 МГц против эталонных 1051/1178 МГц. Для подключения питания используется единственный восьмиконтактный разъем с нагрузочной способностью 150 ватт. Система охлаждения новинки довольно проста и по понятным причинам использует лишь один вентилятор, но в остальном она выполнена по современным канонам: медное основание передает тепловой поток алюминиевому радиатору посредством трех тепловых трубок, две из которых имеют диаметр 8 миллиметров. Укороченные решения ASUS справедливо критиковали за повышенный уровень шума. Возможно, акустические характеристики нового решения GIGABYTE также будут несколько хуже, нежели у видеокарт традиционного размера. А вот в производительности системы охлаждения компания-разработчик абсолютно уверена и даже приводит цифры: 62 градуса Цельсия под нагрузкой в шутере Metro: Last Light против 76 градусов, демонстрируемых эталонным кулером NVIDIA в тех же условиях. Не наблюдается и экономии на коммутационных возможностях: карта имеет два порта DVI, один из которых поддерживает только цифровое подключение, три разъема DisplayPort и полноразмерный разъем HDMI. Рекомендуемая цена новинки - $330.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026