简化的微波光子滤波器6克;操纵多个激光芯片;阿托秒观察。
来自北京大学的研究人员开发出一种新的之列微波光子滤波器单独的通信信号从噪声和抑制不必要的干扰整个完整的无线电频谱。
”这一新的微波滤波器芯片有潜力改善无线通信,如6克,导致更快的网络连接,更好的交流经验和更低的成本和能源消耗为无线通信系统中,“王Xingjun说从北京大学。
的团队创建了一个简化的光子架构过滤器。首先,相位调制器作为无线电频率的输入信号,调节电信号到光学领域。接下来,一个双环充当开关形状调制格式。可调的核心单元是microring处理信号。最后,光电探测器的输出作为射频信号和恢复光信号的无线电频率信号。
“最大的创新是打破壁垒和设备之间实现相互之间的合作,”王说。“协同操作的双环和microring使实现intensity-consistent single-stage-adjustable cascaded-microring (ICSSA-CM)体系结构。由于该ICSSA-CM重构性高,不需要额外的无线电频率装置建设的各种过滤功能,简化了整个系统的构成。”
在测试中,简化光子架构显示类似的性能损失和较低的系统复杂性与以前相比可编程集成微波光子滤波器由数以百计的重复单位组成。
研究人员计划进一步优化调制器和改善整个滤波器架构来实现高动态范围和低噪声,同时确保高集成在设备和系统的水平。
国家标准与技术研究所的研究人员(NIST)发展芯片级设备同时操纵颜色,专注的方向旅行,和多束激光的偏振。它可以用来创建可移植等基本量传感器,可以测量旋转,加速度,时间,和外磁场与高精度实验室,并使微型光学原子钟。
结合集成光子电路和单片机设计一个光学metasurface,由玻璃晶片印数以百万计的微小结构,操纵光的属性不需要庞大的光学。一个芯片能够36光学组件的执行工作。它也能够直接两束不同颜色和彼此一起旅行,要求某些类型的先进的原子钟。
NIST的研究设计和制造这片上系统塑造多个激光束(蓝色箭头)和控制他们的偏振光线送入太空之前与一个设备或材料。三个组件都有助于操纵激光束:一逝耦合器(EVC),该夫妇光从一个设备到另一个;metagrating(毫克),一个微小的表面印数以百万计的小孔,散射光就像大规模衍射光栅;和metasurface (MS),一个小玻璃表面镶嵌着数百万的支柱,作为眼镜。(来源:NIST)
“取代光学表充满了笨重的光学组件,可以用一个简单的半导体晶片制造洁净室是真正改变游戏规则,“Amit Agrawal说,NIST的团队的一员。“这些技术是需要的,因为他们是健壮和紧凑,可以很容易地在现实条件下重新配置为不同的实验。”
芯片光学系统是一个正在进行的工作,说NIST科学家弗拉基米尔•Aksyuk指出激光还没有强大到足以冷却原子的超低温度所需的小型原子钟先进,但认为工作是一个关键的垫脚石。
来自哈佛大学和格拉茨大学的研究人员的技术开发和测试meta-optics镜头可能使阿托秒的显微镜观察。
镜头可以在显微镜使用极端的紫外线辐射。极短的波长的光使其跟随阿托秒范围超快的物理过程,如采取实时图像内部的晶体管。
然而,极端的紫外线波长典型光学材料也提出了挑战,这是不透明的光。“我问自己是否经典光学原理不能逆转。你能在小范围使用缺乏材料作为一个光学元件的基础?”马库斯说Ossiander研究所的实验物理涂格拉茨。
使用这个概念,团队创建了一个精确计算小孔排列在一个极薄的硅箔。这些小孔行为和焦点事件的阿托秒光。研究人员观察到这些真空隧道传输光能比应该有可能由于hole-covered表面,这表明meta-optics吸收紫外线进入焦点。
meta-optics由一个大约200纳米薄膜中小孔结构蚀刻。整个镜头由许多成千上万的洞;大约有10每测微计这些结构的膜。一个孔措施直径在20到80纳米之间。孔的直径不同,降低膜的中心向外。根据孔的大小,入射光的辐射有延迟,因此崩溃成一个微小的焦点。
接下来,研究人员计划开发一种显微镜与这个镜头。阿托秒显微镜将使研究人员能够仔细观察晶体管和跟踪的超快的运动电荷载体在空间和时间。
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