Создан первый программируемый фотонный волновод, меняющий правила оптики

Создан первый в мире программируемый фотонный волновод Ученые из США опровергли давнее правило в оптике одно устройство одна функция которое ограничивало возможности разработки и масштабирования световых технологий Они создали первый в мире программируемый нелинейный фотонный волновод устройство на одном чипе способное переключаться между несколькими оптическими функциями Разработка открывает новую главу в исследований оптических и квантовых вычислений связи и источников света hightech plus 2025 10 15 sozdan pervii v mire programmiruemii fotonnii volnovod

Международная группа учёных представила первый мире программируемый оптический чип который уже назвали фундаментальным сдвигом в разработке квантовой и обычной электроники В оптике всегда работало ограничение один чип одна функция Оптический чип с программируемыми функциями принесёт гибкость в оптические схемы и откроет для фотоники новые горизонты в науке промышленности и даже в повседневной жизни 3dnews ru 1130835 uchyonie sozdali pervuyu v mire plis dlya kremnievoy fotoniki ona sulit revolyutsiyu v kvantovoy i klassicheskoy elektronike

Разработан первый в мире программируемый нелинейный фотонный волновод который может переключать оптические функции на одном чипе Разработка отменяет давнее правило в оптике известное как парадигма одно устройство одна функция которая ограничивала возможности проектирования и масштабирования световых технологий Устройство разработанное исследователями из NTT Research Корнеллского и Стэнфордского университетов открывает новую главу в области оптических и квантовых вычислений связи и настраиваемых источников света Как правило фотонные устройства могут выполнять только одну задачу заданную при производстве Для каждой новой оптической функции требуется отдельное устройство что увеличивает стоимость и сложность производства а также снижает выход годной продукции из за производственных дефектов Новый программируемый нелинейный волновод меняет ситуацию Его оптические свойства обусловленные использованием ядра из нитрида кремния можно динамически изменять проецируя на чип структурированные световые узоры Эти паттерны создают программируемые области оптической нелинейности которые мгновенно определяют как устройство выполняет ту или иную функцию При проецировании различных световых паттернов устройство может выполнять ряд нелинейно оптических задач и всё это в рамках одной физической структуры Подробнее russianelectronics ru razrabotan pervyj v mire programmiruemyj nelinejnyj fotonnyj volnovod kotoryj mozhet pereklyuchat opticheskie funkczii na odnom chipe фотоника разработкаэлектроники новостиэлектроники

Кремниевая фотоника Горизонты технологий Создана ПЛИС на основе кремниевой фотоники Ученые из NTT Research Корнеллского и Стэнфордского университетов представили программируемый оптический чип Это существенно расширяет возможности применения нелинейной фотоники Прежде всего это важно для ситуаций когда необходима возможность быстрой перенастройки устройств и высокая производительность Основа оптической ПЛИС ядро из нитрида кремния SiN Этот материал прозрачен для ИК диапазона и способен работать как линзы из стекла для видимого света его отличают низкие оптические потери На основе создаются волноводы конфигурация которых не меняется На них поступают лазерные импульсы которые создают зоны с нелинейной интенсивностью света например со сдвигами фаз или где проявляется интерференция световых волн схемы и полезного сигнала Для перепрограммирования схемы достаточно менять световой узор причем переключения происходят мгновенно Программирующая подсветка создает пространственное распределение нелинейности в волноводе определяющее его функцию Использование такого подхода позволит использовать нелинейную оптику в крупномасштабных оптических схемах например преобразователях частоты синтезаторах сигналов произвольной формы широко перестраиваемых классических и квантовых источниках света В рамках исследования ученые не просто заявили о принципе а продемонстрировали несколько конкретных функций на одном чипе включая произвольное формирование импульсов и настраиваемую генерацию второй гармоники Возможность использования перенастраиваемых устройств открывает новые горизонты в разработке различных устройств на базе кремниевой фотоники в устройствах квантовых вычислений в телекоммуникационных системах Разработка ломает устоявшуюся за десятилетия парадигму одно устройство одна функция в нелинейной оптике открывая путь к созданию универсальных и гибких фотонных процессоров RUSmicro по материалам NTT Research картинка NTT Research