ENGINEERINGNET.BE - Dunne-film lithiumniobaat (TFLN) verandert de manier waarop optische chips werken door ze kleiner, sneller en efficiënter te maken.
Het biedt uitzonderlijke eigenschappen voor de manier waarop licht en elektrische signalen kunnen samenwerken.
Hierdoor kunnen onderzoekers belangrijke componenten, zoals elektro-optische modulatoren en signaalprocessoren, naadloos integreren op een enkele chip. Dit maakt optische apparaten compacter, efficiënter en verbetert hun prestaties.
Onderzoekers van UTwente ontwierpen een op TFLN gebaseerde geïntegreerde fotonische chip. Dat deden ze in nauwe samenwerking met City University of Hong Kong, waar de fabricage plaatsvindt. Ook worden deze chips geproduceerd in het MESA+ Nanolab van UTwente.
Een belangrijke doorbraak in dit onderzoek is de programmeerbaarheid van de chip. Door een TFLN modulator te integreren met een netwerk van programmeerbare componenten, hebben onderzoekers een flexibele chip ontwikkeld die radio- en lichtsignalen verwerkt.
In tegenstelling tot traditionele fotonische chips met vaste functies, kan deze chip dynamisch opnieuw geconfigureerd worden voor verschillende signaalverwerkingstaken, vergelijkbaar met elektronische chips.
“Deze vooruitgang brengt ons dichter bij echte toepassingen in krachtige communicatie- en radarsystemen”, aldus promovendus Chuangchuang Wei van UTwente. De succesvolle integratie, programmeerbaarheid en de potentie voor massaproductie van deze chips laten de cruciale rol van TFLN in de toekomst van fotonische technologieën zien.
Dit onderzoek is een stap richting de volgende generatie radar- en communicatietoepassingen. Stoorzenders kunnen nu nog draadloze communicatie verstoren door netwerken te overspoelen met interferentie.
Een van de nieuwe verwerkingstechnieken van deze chip is antiverstoring: de technologie blokkeert de sterke interferentie terwijl de zwakke informatiedragende signalen behouden blijven.
In tegenstelling tot traditionele filters wordt het niet beperkt door spectrale resolutie, het vermogen om signalen te scheiden die in frequentie zeer dicht bij elkaar liggen.
Dit maakt het effectief tegen stoorsignalen met frequenties dichtbij het communicatiesignaal. Deze eigenschap is cruciaal voor radar en 6G netwerken, waar traditionele filters moeite hebben met hele vergelijkbare frequenties.
