Phát minh laser mới phá vỡ giới hạn sức mạnh và tốc độ của laser

Các nhà nghiên cứu tại Đại học George Washington đã phát triển một thiết kế mới của laser phát xạ bề mặt khoang thẳng đứng (VCSEL) thể hiện băng thông thời gian nhanh kỷ lục. Điều này có thể thực hiện được bằng cách kết hợp nhiều khoang ghép ngang, giúp tăng cường phản hồi quang học của tia laser. VCSEL được xem như một cách tiếp cận quan trọng để hiện thực hóa các kết nối quang tốc độ cao và tiết kiệm năng lượng trong các trung tâm dữ liệu và siêu máy tính.

VCSEL là một loại điốt laser bán dẫn quan trọng đi kèm với bộ cộng hưởng laser nguyên khối phát ra ánh sáng theo hướng vuông góc với bề mặt chip. Loại laser này đang có tầm quan trọng trên thị trường nhờ kích thước nhỏ gọn và hiệu suất quang điện tử cao. Là tia laser thu nhỏ, chúng được sử dụng như một nguồn quang học trong mạng truyền thông tốc độ cao, bước sóng ngắn và mạng dữ liệu quang. Tuy nhiên, băng thông 3 dB, được gọi là giới hạn tốc độ của VCSEL, bị giới hạn bởi hiệu ứng nhiệt, điện trở ký sinh, điện dung và hiệu ứng khuếch đại phi tuyến.

Sáng chế này giới thiệu một thiết kế VCSEL mới lạ mang tính cách mạng, cho phép mở rộng băng thông laser thời gian (tốc độ) vượt ra ngoài giới hạn đã biết của tần số dao động thư giãn, dự kiến sẽ có băng thông điều chế trong phạm vi 100GHz cho các ứng dụng cảm biến thông minh trong ô tô hoặc trong truyền thông dữ liệu.

Nguồn: Khoa học & Đời sống