EO

Trillende glazen ring als circulator op chip

07 mei 2018 om 13:06 uur

Circulatoren werken doorgaans met magneten. Dit principe is echter te groot voor toepassing op optische chips. Wetenschappers van Amolf en de Universiteit van Texas vonden de oplossing in een trillende glazen ring die een wisselwerking aangaat met licht. Deze circulator is kleiner dan de diameter van een haar.


Met een circulator kun je zonder verlies informatie transporteren tussen meer dan twee knooppunten in een netwerk. Ze hebben meerdere poorten waartussen ze licht rondsturen op een bijzondere manier: licht dat binnenkomt bij de eerste poort verlaat de circulator bij de tweede poort; licht dat bij die tweede poort binnenkomt, wordt naar de derde gestuurd; en zo verder.


"De voortplanting van licht is normaliter symmetrisch, wat betekent dat als licht van A naar B kan gaan, het ook de omgekeerde route kan volgen", zegt Amolf-groepsleider Ewold Verhagen. "Vaak worden magneten gebruikt om de symmetrie te breken en het licht één richting te geven. Maar die zijn te groot voor gebruik op een fotonische chip."

 

Trillende ring van glas

Het team gebruike daarom nu een microscopisch kleine, trillende ring van glas. In die ring gaat het licht interacties aan met mechanische trillingen van de structuur. Dit principe gebruikten ze eerder voor een één-richtingsweg voor licht. "We laten licht van een controlelaser rondgaan in de ring. Als er licht van een andere kleur de ring binnenkomt, brengt de stralingsdruk de ring aan het trillen. Dit gebeurt alleen als het licht in dezelfde richting loopt als het controlelicht. Omdat licht anders beweegt door een trillende structuur dan door een structuur die niet trilt, breekt de stralingsdruk de symmetrie op dezelfde manier als een magnetisch veld dat zou doen."

 

Rotonde voor licht

De stap van een 'één-richtingsweg' voor licht naar een optische 'rotonde' is niet zo makkelijk als het lijkt, vertelt postdoc John Mathew: "We wilden de poort waarin het licht de ring verlaat, steeds precies één poort verder laten zijn dan waarin het binnenkwam. Dat is gelukt door gebruik te maken van interferentie. Met het afstemmen van de frequentie en het vermogen van de controlelaser kunnen we de circulatie aan- en uitzetten of de richting veranderen."

 

Informatienetwerken

De ‘licht-rotonde' is de eerste magneet-vrije circulator op een chip. Hoewel het onderzoek fundamenteel van aard is, heeft het vele mogelijke toepassingen. Verhagen: "Devices zoals deze circulator kunnen de bouwstenen vormen voor chips met licht in plaats van elektronen als informatiedrager. Dat geeft vele mogelijkheden in communicatienetwerken en zelfs in toekomstige kwantumcomputers. Dat we de circulator naar wens kunnen afstemmen geeft extra functionaliteit."

 

Gerelateerd nieuws

Ontwerpstudie voor cirkelversneller van 100 kilometer op Cern gereed

Ontwerpstudie voor cirkelversneller van 100 kilometer op Cern gereed

De ontwerpstudie voor een nieuwe cirkelvormige, ondergrondse deeltjesversneller van 100 kilometer omtrek bij Cern in Genève is gepubliceerd. De superversneller moet de opvolger worden van de huidige LHC-versneller op…

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Datacenters maken gebruik van magnetische harde schijven, maar daarmee kost het versturen van informatie veel energie. Licht is de meest energie-efficiënte manier om informatie mee te verzenden. Het is alleen niet…

Goud smelten bij kamertemperatuur

Goud smelten bij kamertemperatuur

Onder druk wordt alles vloeibaar. En onder invloed van een elektrisch veld? Onder invloed van een elektrisch veld hebben wetenschappers van onder meer de Chalmers universiteit (Se) goud doen smelten bij kamertemperatuur…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

16 januari 2019, Veldhoven

Thermische analyse

Thermische analysetechnieken (zoals TGA, DTA, (MT)DSC, micro-calorimetrie, hoge snelheidscalorimetrie,...

17 januari 2019, Breda

1-daagse training ATEX 114

In deze training staat de ATEX Productrichtlijn centraal. De Richtlijn 2014/34/EU (beter bekend als de...

Meer agendapunten »