Världsunik optisk förstärkare kan revolutionera kommunikation

En unik optisk förstärkare som kan revolutionera både fiber- och rymdkommunikationen och som genererar minsta möjliga brus och är så liten att den får plats i ett minimalt chip, presenteras nu av forskare vid Chalmers.

“Framsteget kan jämföras med att gå från ett äldre telefonmodem till ett modernt bredband med hög hastighet och kvalitet, säger forskningsledaren Peter Andrekson som är chef för fotonikavdelningen vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap på Chalmers i ett pressmeddelande.

Information överförs med ljus

Vid optisk kommunikation överförs information med hjälp av ljus i stället för radiovågor, exempelvis skulle laserstrålar kunna skickas från Mars till Jorden och snabbt leverera högupplösta bilder. När ljuset fraktar information mellan två avlägsna platser tappar det dock i effekt på vägen, varför ett stort antal optiska förstärkare behövs.

Utan förstärkare försvinner upp mot 99 procent av signalen redan efter 100 meter i en optisk fiberkanal. Att förstärkarna vid optisk kommunikation ger ifrån sig brus är ett välkänt problem och överskottsbruset försämrar kvaliteten på signalen. I tjugo år har forskare försökt lösa problemet med överskottsbrus och nu visar Chalmersforskarnas resultat vägen fram.

“Vi har tagit fram en världsunik optisk förstärkare som inte genererar något överskottsbrus. Den visar också prov på en tidigare oöverträffad prestanda,” säger Peter Andrekson.

Behöver bara några millimeter

Han har lett studien som har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Science Advances. Den nya förstärkaren behöver endast några millimeters utrymme och får plats i ett litet chip. Tidigare förstärkare är tusentals gånger större.

Tack vare förstärkarnas höga prestanda kan de placeras glesare i fiberoptiska system. Resultaten visar även att det går att få en tillräckligt kompakt förstärkare att fungera kontinuerligt, något som tidigare bara kunnat uppnås under kortare tidsperioder.

Nya tillämpningsområden

Peter Andrekson säger att möjligheter att använda tekniken i många olika praktiska applikationer nu öppnas eftersom förstärkaren kan byggas in i väldigt små moduler så att man kan få billigare lösningar med mycket bättre prestanda. Han menar att de nya resultaten även öppnar dörren till nya tillämpningsområden, exempelvis i kvantdatorer och i instrument för atmosfäriska mätningar.

Läs mer: Sverige världens näst mest innovativa land