EU:n Graphene Flagship -tutkimusohjelman tutkijat ovat todistaneet ensimmäistä kertaa porttiviritettävän kolmannen harmonisen generoinnin grafeenissa. Tutkimukseen osallistuivat Cambridgen yliopiston, Milanon polytekninen korkeakoulu ja Genovassa toimiva teknologiainstituutti. Sen tulokset voivat mahdollistaa sirutasoiset laajakaistaiset kytkimet optisten järjestelmien tiedonsiirtoon.
Optisten harmonisten generointi on uusien taajuuksien (värien) luomista, kun suuren intensiteetin valo on vuorovaikutuksessa epälineaarisen materiaalin kanssa. Third Harmonic Generation (THG) voi luoda valoa kolminkertaisella energialla käytettyyn valoon nähden.
Epälineaarisia optisia tehosteita hyödynnetään erilaisissa sovelluksissa, kuten lasertekniikassa, materiaalinkäsittelyssä ja tietoliikenteessä. Periaatteessa kaikki materiaalit voivat tuottaa uusia valon taajuuksia THG:llä, mutta prosessin tehokkuus on tyypillisesti pieni eikä sitä voida ohjata ulkoisesti.
Grafeenilla on vahva valo-aine -vuorovaikutus ja vahva kolmannen kertaluokan epälineaarinen vaste, mikä tarjoaa suuria mahdollisuuksia THG:lle. Materiaalin epälineaarisen optisen vasteen sähköinen ohjaus mahdollistaa sovellutukset, kuten porttiviritettävät kytkimet ja taajuusmuuttajat.
Tutkijat osoittivat, että grafeenin voimakasta THG:ää voidaan hallita ulkoisella sähkökentällä ja myös kasvattaa tehokkuutta erittäin laajan kaistanleveyden yli. Tämäntyyppinen optinen THG-kytkin tarjoaa lisää "värejä" käytettäväksi spektroskopiassa, jonka avulla materiaalitutkijat voivat saada uudenlaisen ymmärryksen aineesta. Grafeeniset THG-optiset kytkimet voivat puolestaan hyödyntää aikaisemmin käyttämättömiä optisia taajuuksia datansiirrossa.
- Työmme osoittaa, että kolmatta harmonista tuottavaa tehokkuutta grafeenissa voidaan lisätä yli kymmenkertaisesti sovelletun sähkökentän virittämisellä. Kolmannen harmonisen sähköisen ohjauksen parannus voidaan saavuttaa erittäin laajan kaistanleveydelle, mikä avaa tietä sähköisesti säädettäville laajakaistaisille taajuusmuuttajille optisen tiedonsiirron ja signaalinkäsittelyn sovelluksiin, sanoo tutkimuspaperin johtava kirjoittaja Giancarlo Soavi Cambridgen Graphene Centeristä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 28.5.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
