Ученые предлагают использовать лазер для организации высокоскоростной сети Wi-Fi

Исследователи Гарвардской школы технических и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) впервые использовали полупроводниковый лазер для передачи и приема радиосигналов. Гибридное электронно-фотонное устройство использует лазер для извлечения и передачи микроволновых сигналов, обеспечивая невероятно высокую скорость передачи данных. Ученые надеются, что эта технология положит начало высокоскоротному Wi-Fi.

По словам команды разработчиков новой технологии, лазер может не только излучать микроволны по беспроводной сети, но также модулировать их и принимать внешние радиосигналы. Благодаря этому им удалось с использованием лазеров передать на радиоприемник песню Дина Мартина «Volare».

Работая над предыдущими исследованиями команды в 2017 и 2018 годах, ученые установили, что лазерное радио работает с помощью инфракрасного лазерного гребня частоты. Разновидность лазера генерирует свет на одной частоте, почти как скрипка, играющая точную ноту. В частотном гребне лазер генерирует множество лучей на нескольких частотах, которые равномерно разнесены, как зубья гребня.

В 2018 году команда SEAS обнаружила, что световые «зубцы» лазерного гребня могут быть резонирующими друг с другом, вызывая колебания электронов в резонаторе лазера на микроволновых частотах в радиодиапазоне спектра. В верхнем электроде устройства есть протравленная прорезь, которая действует как дипольная антенна.

Модулируя гребень, команда смогла закодировать данные о микроволновом излучении. Затем эти данные передаются антенной до точки приема, где принимаются рупорной антенной. Полученный сигнал фильтруется и декодируется с помощью компьютера. Кроме того, лазерная технология также может принимать радиосигналы, а поведение лазера можно контролировать дистанционно с помощью микроволн от второго устройства.

«Это интегрированное устройство «все в одном» имеет большие перспективы для беспроводной связи. Хотя мечта о беспроводной связи терагерцового диапазона еще далека, это исследование дает четкую дорожную карту, показывающую, как туда добраться», — говорит Марко Пиккардо, научный сотрудник SEAS.