Квантовые технологии расширят оптические каналы
Ученые Института фотонных сетевых исследований при Национальном институте информационных и коммуникационных технологий NICT (Япония) разработали решение, которое в перспективе позволит «расширить» каналы оптической связи примерно в 7-10 раз. Это позволит строить гибкие коммуникационные системы большой емкости, использующие широкий оптический частотный диапазон. Новая технология использует комбинацию источника света и волокна на фотонном кристалле.
В основу разработки легла технология квантовых точек — частиц полупроводниковых кристаллов, изготовленных по нестандартной технологии NICT. В данном варианте они показывают стабильное поведение, работая на высокой оптической частоте. Ученые предлагают использовать квантовые точки в качестве источника света или усилителя сигнала. А высокая частота в диапазоне 70 ТГц примерно в семь раз превосходит современный стандарт в 10 ТГц.
Ключевым инновационным моментом в проекте является так называемая «слоистая субнаносепараторная структура». В традиционном варианте при производстве квантовых точек частицы создаются на поверхности полупроводника и имеют размеры нанометрового порядка. Однако в своей разработке ученые использовали ультратонкий сепараторный слой, толщина которого составляет менее одного нанометра, и расположили его между поверхностью материала и квантовыми точками. В результате ученые получили высококачественные частицы без гранулированной структуры, а значит, они формируются в высокой плотности.
Помимо использования в коммуникационных оптических системах, данная технология может найти применение и в других областях. В частности, волны в таких диапазонах эффективно проходят сквозь человеческую кожу, поэтому подобные системы можно будет использовать для создания сканеров безопасности и медицинских систем построения изображения в высоком разрешении — вплоть до клеточного уровня. В настоящий момент разработчики сотрудничают с производителями высокотехнологичного оборудования на предмет коммерциализации нового решения.