這種新的光子芯片可以為5G供電

預(yù)計(jì)第五代蜂窩移動(dòng)技術(shù)或5G不僅可以提供超高速數(shù)據(jù)通信，還可以促進(jìn)人員，機(jī)器和物聯(lián)網(wǎng)。正在開發(fā)一系列新的技術(shù)構(gòu)建模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

包括德里理工學(xué)院(IIT D)在內(nèi)的一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組開發(fā)了一種這樣的關(guān)鍵技術(shù) - 光子芯片利用光和聲的相互作用來(lái)加速信息處理。該芯片可能用于相控陣天線中稱為移相器的設(shè)備中，這有助于在不移動(dòng)的情況下在不同方向上發(fā)射信號(hào)。

相控陣天線通常具有多個(gè)天線，其具有稱為移相器的元件，其可以操縱光束。然而，隨著所需帶寬和工作頻率的提高，目前的電子移相器無(wú)法滿足需求。新的光子芯片將能夠克服這些挑戰(zhàn)。

“使用光學(xué)器件進(jìn)行無(wú)線通信而不是使用傳統(tǒng)電子設(shè)備的優(yōu)勢(shì)在于光學(xué)器件提供的固有的大量帶寬，低損耗和抗電磁干擾能力，”IIT D電氣工程系的Amol Choudhary解釋說(shuō)，他是該組織的成員。團(tuán)隊(duì)，同時(shí)與科學(xué)電報(bào)交談。

Choudhary補(bǔ)充說(shuō)：“隨著帶寬需求的增加，這種被稱為微波光子學(xué)的研究領(lǐng)域變得越來(lái)越重要。”

該研究由悉尼大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)，包括特溫特大學(xué)的科學(xué)家以及工業(yè)合作伙伴。

該小組開發(fā)了一種光子芯片，用于控制聲波以執(zhí)行相移。它已經(jīng)在硅上實(shí)現(xiàn)，硅是最常見的微電子平臺(tái)，也是重要的光子材料。被稱為“受激布里淵散射”的光學(xué)過(guò)程被用于使用強(qiáng)光束產(chǎn)生聲波。這種光 - 聲相互作用產(chǎn)生相移，該相移被賦予施加的電信號(hào)。

研究人員還使用了能夠?qū)崿F(xiàn)360度相移的節(jié)能方案，使這種設(shè)備可用于廣泛的應(yīng)用。

除了對(duì)5G通信至關(guān)重要的相控陣天線外，該芯片還可用于衛(wèi)星通信，雷達(dá)，傳感和醫(yī)療成像設(shè)備。該研究結(jié)果發(fā)表在Optica雜志上。

“這是一個(gè)令人興奮的結(jié)果，因?yàn)槲覀兪褂貌牧现泄馀c聲的相互作用來(lái)展示對(duì)無(wú)線通信應(yīng)用非常重要的結(jié)果，從而結(jié)合不同的研究領(lǐng)域來(lái)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題，”Choudhary補(bǔ)充道。

“集成硅微波光子學(xué)在微波移相器元件方面具有巨大潛力，并承諾不受電磁干擾的緊湊且可擴(kuò)展的多元件芯片，”非營(yíng)利組織ITU-APT基金會(huì)傳播專家兼秘書長(zhǎng)Satya N Gupta說(shuō)。 。