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

Wereldrecord zelfvliegende drones in één zwerm

Zelfvliegende drones in één zwerm vestigen wereldrecord (video)

Wetenschappers van de ELTE Universiteit in Boedapest en hoogleraar Artificial Intelligence Guszti Eiben van de Vrije Universiteit Amsterdam hebben een succesvolle strategie ontwikkeld om drones in een zwerm te laten…

Team Delft wint Design Award Shell Eco-marathon

Team Delft wint Design Award Shell Eco-marathon

Het Eco-Runner Team Delft van TU Delft heeft met zijn zelfontwikkelde voertuig tijdens Shell Eco-marathon in Londen de derde plek weten te bemachtigen in de categorie Prototype. Het hyperzuinige, op waterstof rijdende…

Deze 3D-geprinte structuren kunnen gecontroleerde bewegingen uitveoren onder invloed van een magnetisch veld (beeld: MIT)

Magnetische 3D-prints kruipen, rollen en springen (video)

Engineers aan het Massachusetts Institute Of Technology hebben ‘zachte’ 3D-geprinte structuren ontwikkeld waarvan de bewegingen kunnen worden bestuurd met een magneet.

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

Product van de maand

RSS
Nieuw IoT bord met software en TFT

Het nieuwe Arrow Aris Edge S3 bord maakt de ontwikkeling van batterijgevoede IoT-applicaties met een klein TFT-scherm...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

27 augustus 2018, Amsterdam

EMC Europe

Internationaal symposium over EMC.

3 september 2018, Breda

Introductie NEN Veiligheidsladder®

Wilt u de veiligheid op de werkvloer vergroten? De NEN Veiligheidsladder® is een certificeerbare norm om...

4 september 2018, Breda

Performance Level & SISTEMA 2.0

Deze training begint bij de basis: de Machinerichtlijn en de link (via risicobeoordeling) naar...

Meer agendapunten »