Ученые представили чип, создающий «радужный» лазер для сверхбыстрой передачи данных

Команда исследователей из Колумбийского университета представила устройство, которое может изменить архитектуру передачи данных в современных серверных системах. Речь идет о микрочипе, генерирующем лазерное излучение, разделенное на множество стабильных цветовых каналов. Такой спектр получил название «частотная гребенка» — это когда из одного источника формируются десятки четко отделенных по частоте лазерных лучей.

В привычных оптоволоконных сетях используется принцип «один лазер — один поток данных». Новая технология разрушает это ограничение. Ученые обнаружили, что при повышении мощности диода луч неожиданно начинает самоорганизовываться, формируя идеально структурированную цветовую последовательность. Каждый цветовой канал может работать как отдельный поток связи, что открывает возможность передавать параллельно сразу множество сигналов через одно волокно.

В основе разработки лежат стандартные многомодовые лазерные диоды, которые обычно считаются слишком нестабильными для высокоточных задач. Исследователи решили эту проблему с помощью механизма синхронизации, который «успокаивает» световой поток и выстраивает его в стабильную схему. Это делает технологию совместимой с промышленным оборудованием и упрощает внедрение в уже существующие системы обработки данных.

Эксперты отмечают, что такой подход способен значительно разгрузить каналы связи в дата-центрах, где растущие нагрузки со стороны искусственного интеллекта требуют совершенно других скоростей обмена информацией. Миниатюрный чип может заменить массивные блоки лазерных генераторов, уменьшая энергопотребление и экономя пространство. Кроме серверных систем, перспективы применения включают лидары, квантовые установки и компактные научные приборы, которым требуется точный и стабильный источник спектрального света.

Источник: nature.com