Алғаш рет жарық лазерлік радиотаратқыш пайда болды

Гарвард университетінің зерттеушілер тобы әуенді туындылардың бірінің аудиожазбасын радио таратқыштың көмегімен эфирге бере алды, оның негізгі компоненті жартылай өткізгіш лазер болды. Бұл лазер радиожиілік толқындарының көзі, генератор ретінде пайдаланылады, сонымен қатар ол берілетін және қабылданатын сигналдарды демодуляциялау функцияларын орындайды. Бұл зерттеулер келесі буындағы Wi-Fi, жоғары жылдамдықты сымсыз байланыс жүйелерінің жұмыс базасы болатын Гибридті электронды фотооптикалық құрылғылардың жаңа түрлерін жасау бағытындағы алғашқы қадамдар болып табылады.
Лазерлік радиотаратқышты құру зерттеушілердің 2017 жылы атқарған жұмысының жалғасы болды. Сол кезде ғалымдар кванттық каскадты лазермен жасалатын инфрақызыл жиілік тарақ электромагниттік спектрдің субмиллиметрлік диапазонында радиосигналдарды өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл диапазонның сигналдары қазіргі заманғы сымсыз байланыс құралдарының мүмкіндіктерінен әлдеқайда асып түсетін үлкен мөлшерде және жылдамдықтарда деректерді беру әлеуетіне ие. Ал 2018 жылы ғалымдар кванттық каскадты лазерлер сәулеленетін сигналдарда ақпаратты өте тиімді кодтай отырып, қабылдағыштар мен таратқыштар ретінде бір мезгілде жұмыс істей алады деп тапты.
Бір жиіліктегі жарықты сәуле шығаратын қарапайым лазерлерден айырмашылығы, лазерлік жиілік тарақтары бір мезгілде бекітілген жиіліктердің тұтас жиынтығын шығарады. Бұл тіркелген жиіліктер спектр желісінде біркелкі орналасқан және тарақтың тістерін еске салады. Егер лазермен жасалатын тарақтан белгілі бір жиіліктерді ерекшелесеңіз, онда лазердің резонаторы ішіндегі электрондар сымсыз коммуникациялар үшін пайдалануға болатын спектр шегінде орналасқан микротолқынды жиіліктермен тербеліс бастайды.
Дәстүрлі радиотаратқыш құрылғылардағыдай лазерлік таратқышта дипольдік антенна қолданылады. Берілген ақпаратты кодтау жиіліктік тарақтың модуляциясы арқылы жүргізіледі. Алайда, бұл жағдайда сигнал қабылдау үшін екінші, штыревты антенна қолданылады, ол сигнал лазерлік жиіліктік тараққа беріледі, онда оны сүзу, бөлу және демодуляциялау жүргізіледі. Осыдан кейін сигнал цифрланады және одан әрі математикалық өңдеу үшін компьютерге беріледі.
"Барлық негізгі функцияларды орындайтын бұл лазерлік компонент келесі ұрпақтардың сымсыз коммуникацияларында пайдаланылатын гибридті интегралды схемалардың бір бөлігі бола алады" - деп жазады зерттеушілер . "әзірге мамандар тек қана радиобайланыста терагерц толқындарын пайдалануды мақсат етіп отыр, бірақ біздің жұмысымыз осы армандарды шын мәнінде жүзеге асыру жолындағы бірінші және үлкен қадам болып табылады.