ETH Zürichin professori Jürg Leuthold ja hänen Washingtonin yliopiston kollegansa ovat kehittäneet valomodulaattorin, jonka avulla on tulevaisuudessa mahdollista toteuttaa siirtolinjan "viimeinen kilometri" tehokkaasti ja alhaisin kustannuksin. Tämä onnistuu suurten taajuuksien mikroaalloilla ja siten suurilla tiedonsiirtonopeuksilla.
Optisten kuitujen koodaamien datan siirtämiseksi valonvoimakkuuden muutoksen avulla millimetrin aalloilla tarvitaan erittäin nopeita ja siksi kalliita elektronisia komponentteja. Leuthold ja hänen kollegansa ovat nyt onnistuneet rakentamaan valomodulaattorin, joka toimii täysin ilman paristoja ja elektroniikkaa.
Tutkijoiden rakentama modulaattori koostuu alle millimetrin mittaisesta sirusta, joka sisältää myös mikroaaltoantennin. Antenni vastaanottaa millimetriaallot ja muuntaa ne sähköjännitteeksi. Jännite vaikuttaa sitten sirun keskellä olevaan ohueen rakoon - modulaattorin todellisen sydämeen.
Kapea rako on vain muutama mikrometriä pitkä ja alle sadan nanometriä leveä. Se on täynnä materiaalia, joka on erityisen herkkä sähkökentille. Kun valonsäde syötetään rakoon, se ei etenekään sähkömagneettisena aaltona, vaan plasmonisesti.
Plasmonit koostuvat sähkömagneettisista kentistä ja sähkövarauksen värähtelystä metallin pinnalla. Tämän ominaisuuden ansiosta ne voivat olla suppeampia kuin valoaallot.
Raon sisällä oleva sähköisesti herkkä (epälineaarinen) materiaali takaa, että jopa pienin sähkökenttä, jonka antenni tuottaa, vaikuttaa voimakkaasti plasmonien etenemiseen. Tämä vaikutus aaltojen värähtelyvaiheeseen säilyy, kun plasmonit muunnetaan takaisin valoaalloiksi raon lopussa.
Laboratoriokokeessa jopa 60 gigahertsin mikroaaltosignaaleilla tutkijat pystyivät siirtämään dataa jopa 10 gigabitin sekuntinopeudella viiden metrin etäisyydellä ja 20 gigabittiä sekunnissa yli metrin matkalla.
Pienen koon ja vähäisen energiankulutuksen lisäksi uudella modulaattorilla on useita muita etuja. - Suora siirtyminen millimetriaalloista valoaaltoihin tekee modulaattoristamme erityisen monipuolisen datakoodauksen taajuuden ja täsmällisen muodon suhteen, professori Jürg Leuthold korostaa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 26.11.2018
Infineon Technologies on tänään julkistanut AURIX TC4Dx -mikro-ohjaimen, joka on uusimman AURIX TC4x -perheen ensimmäinen jäsen. Uusi mikro-ohjain perustuu 28 nanometrin teknologiaan ja tarjoaa lisää suorituskykyä sekä korkeanopeuksisia yhteyksiä.
Viikon päästä alkavat Münchenissä ammattielektroniikan tärkeimmät messut, kun Electronica avaa ovensa. Tämä tarkoittaa, että messujen uusien tuotteiden vyöry on jo alkanut. Flex Power Systems lupaa esitellä Münchenissä uutta datakeskusten teholähdettään.
Intel on ollut viime aikoina uudenlaisissa huhuissa, kun yhtiötä on välillä pilkottu, välillä myyty. Kolmannen neljänneksen tulokseen kirjattiin massiiviset 16,6 miljardin dollarin tappiot, mutta pääjohtaja Pat Gelsinger sanoo silti, että Inteliä tai sen osia ei olla myymässä minnekään.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.
