Opto-chip “- bredband genombrott?

Den experimentella enheten är resultatet av nio års forskning om nya sätt att konvertera ljus som överförs genom fiberoptiska linjer till elektriska signaler, säger Larry Dalton, en kemist vid University of Washington och University of Southern California.

Dalton sade att den nya typen av modulator, som beskrivs i fredagens nummer av tidskriften Science, har redan visats i kommersiella tillämpningar och kommer att användas av den amerikanska armén och flygvapnet redan i sommar. De skulle sannolikt komma i bred kommersiell användning inom de närmaste två till fem år, sade han.

Modulatorer är anordningar som omvandlar en typ av signal till en annan. Till exempel modem – översätter mellan data och transmissionsdata för telefon, kabel eller trådlösa system – en förkortning för “modulator-demodulator”. Denna nya typ av elektrooptisk modulator är utformad för att kopplas ihop med hög hastighet fiberoptiska linjer eller satelliter.

Nyckeln genombrott bakom opto-chip inblandade ingenjörs organiska molekyler som kallas kromoforer att omvandla ljus till elektrisk ström med hög effektivitet. Under tidigare försök, molekylerna tenderade att komma i vägen för varandra, saktar ner konverteringskursen – men forskare förändrat den kemiska strukturen hos materialet för att åstadkomma ett slags plastisolering runt varje kromofor.

Forskarna enligt vetenskap att resultatet representerade uppnå en “Holy Grail” i fältet: en modulator kan koppla signaler vid hastigheter på upp till 100 GB per sekund. En enda partikel av opto-chip material, 100 gånger mindre än diametern på ett hårstrå kan hantera alla ett stort bolag telefon, dator, tv och satellit-trafik, sade forskarna.

Med andra ord, skulle opto-chip kräver bara en tjugondel av en sekund för att ladda ner en tvåtimmars film i digitalt format.

Enheterna kan leda till kvantsprång i kabel-TV överföringskapacitet, satellitkommunikation, optiska nät switchning och fiberoptiska medicinska sensorer, säger Dalton. Opto-flismaterialet även kan sprutmålas på en yta för att ligga till grund för en fasstyrd radarsystem med några rörliga delar. Det skulle öppna vägen för billigare och bättre navigationssystem för flygplan, missiler och skepp – vilket förklarar Pentagons intresse – eller till och med en antikollisionsradarsystem för din bil.

I en ytterligare flygning av infall, Dalton sade opto-chip bandbredd är tillräckligt stor för att möjliggöra en framtida generation handhållna TV / telefon / datorutrustning är kopplade via satelliter, eller för överföring av flimmerfria 3-D holografiska bilder – alla normalpriset på “Star Trek”.

Detta är en teknik som har bandbredd för att bränna “Dalton reportrar samlades vid University of Washington.

Det finns ett par fångst, naturligtvis. Den viktigaste flaskhalsen för allt som bandbredd skulle inte vara själva anslutningen, utan snarare kretsar som inte kan röra sig elektroner lika snabbt som den fiberoptiska flöde. “Om du vill göra saker snabbt, vill du inte att överföra denna elektriska signal via ledningen”, säger Dalton. Men han uttryckte förtroende för att ingenjörerna så småningom skulle hitta ett sätt att påskynda processorer för att dra nytta av de opto-chips.

Ett annat hinder har att göra med de ekonomiska aspekterna av elektronikindustrin. Det organiska materialet kan sprutas på ett datachip eller annan typ av yta som färg, till en marginell kostnad för bara småpengar, Dalton sade: “Du kan bygga det billigare än mikroprocessorer, och det finns inga giftiga kemikalier.”

Men tillverkarna har investerat miljontals dollar i befintlig teknik och behöver ett kraftfullt incitament för att byta till en ny tillverkningsmetod. Forskarna hävdade att opto-chip materialet hade en kraftfull kant, inte bara på grund av de högre hastigheter och lägre spänning, men också på grund av lägre signalförlust och lägre värmenivåer.

Dalton sade att han är i diskussioner med många av de stora aktörerna inom området.

Telekom; Chorus meddelar gigabit-hastighet bredband över Nya Zeeland, telekom, Telstra, Ericsson, Qualcomm uppnå 1Gbps sammanlagda hastigheter i levande 4G-nät test, telekom, Samsung och T-Mobile samarbetar på 5G prövningar, Cloud, Michael Dell på balans EMC affär: “Vi kan tänka på årtionden

De måste hålla ett öga på detta “, säger University of Washington kemist Bruce Robinson, en annan medförfattare Science papper.

Andra medförfattare inkluderar Yongqiang Shi, arbetar nu på Lucent Technologies, Cheng Zhang, Hua Zhang och William Steier av USC, och James Bechtel av TACAN Corp. intellektuell egendom bakom opto-chip har utvecklats av University of Washington och University of Southern California, som gemensamt licensiera tekniken till småföretag för applikationer, säger Dalton.

Stöd för forskning som tillhandahålls av Air Force Research Laboratory, flygvapnet Office för vetenskaplig forskning, ballistiska robotar Defense Organization, National Science Foundation och Office of Naval Research.

Chorus meddelar gigabit-hastighet bredband över Nya Zeeland

Telstra, Ericsson, Qualcomm uppnå 1Gbps sammanlagda hastigheter i levande 4G-nät testet

Samsung och T-Mobile samarbetar på 5G prövningar

Michael Dell på balans EMC affären: “Vi kan tänka på årtionden”