Cercetătorii de la University of Twente, în colaborare cu City University of Hong Kong, au proiectat un cip fotonic programabil de ultimă generație pe o platformă cu strat subțire niobat de litiu, un material important în fotonică. Publicată în Nature Communications, această lucrare deschide calea pentru următoarea generație de aplicații radar și de comunicații de înaltă performanță. Un material important schimbă modul în care funcționează cipurile optice, făcându-le mai mici, mai rapide și mai eficiente: stratul subțire de niobatul de litiu (thin-film lithium niobate, TFLN). Acesta oferă proprietăți excepționale pentru modul în care lumina și semnalele electrice pot interacționa. Acest lucru permite integrarea fără probleme a componentelor cheie – cum ar fi modulatoarele electrooptice și procesoarele de semnal – pe un singur cip. Din acest motiv, dispozitivele optice pot atinge o compactificare, o eficiență și o performanță fără precedent. Cercetătorii de la Universitatea din Twente au proiectat un cip fotonic integrat bazat pe TFLN, lucrând în strânsă colaborare cu City University din Hong Kong, unde are loc fabricarea. În același timp, aceste cipuri sunt fabricate și la nivel local în Nanolab MESA+. „În prezent, producem aceste circuite fotonice integrate în grupul nostru, ca parte a proiectului PhotonDelta al Fondului național de creștere”, a declarat profesorul David Marpaung, președintele grupului Nanofotonică neliniară.
O descoperire cheie în această cercetare este programabilitatea cipului. Prin integrarea unui modulator TFLN cu o rețea de componente programabile, cercetătorii au dezvoltat un cip flexibil, care procesează semnale radio și luminoase. Spre deosebire de circuitele fotonice convenționale cu funcții fixe, acest cip poate fi reconfigurat dinamic pentru diverse sarcini de procesare a semnalelor, similar cipurilor electronice. „Acest progres ne aduce mai aproape de aplicațiile din lumea reală în sistemele de comunicații și radar de înaltă performanță”, a declarat Chuangchuang Wei, doctorand în cadrul grupului lui David. Integrarea reușită, programabilitatea și potențialul de fabricare în masă a acestor cipuri subliniază rolul esențial al TFLN în viitorul tehnologiilor fotonice.
Dispozitivele de bruiaj perturbă comunicațiile fără fir prin introducerea unor interferențe puternice. Una dintre tehnicile de procesare noi ale acestui cip este anti-jammer-ul, care respinge interferențele puternice, păstrând în același timp semnalele slabe purtătoare de informații. Spre deosebire de filtrele convenționale, acesta nu este limitat de rezoluția spectrală, capacitatea de a separa semnale care sunt foarte apropiate ca frecvență. Acest lucru îl face eficient împotriva semnalelor de bruiaj cu frecvențe apropiate de semnalul de comunicare. Această capacitate este esențială pentru rețelele radar și 6G, unde filtrele tradiționale se luptă cu interferențele dense.
