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

Multinationals spelen grote rol in Nederlandse innovatie

Multinationals spelen grote rol in Nederlandse innovatie

Multinationals zijn goed voor maar liefst 41% van de totale Nederlandse uitgaven aan onderzoek en ontwikkeling (14,1 miljard euro). Ze spenderen daarmee ongeveer veel aan R&D als instellingen in onderwijs en overheid…

Onder de 1,5 graad temperatuurstijging: “Met snel en daadkrachtig handelen kan het nog”

Onder de 1,5 graad temperatuurstijging: “Met snel en daadkrachtig handelen kan het nog”

De temperatuurstijging wereldwijd onder de anderhalve graad houden: het heeft veel voordelen en het kan nog, maar dan moeten we snel en daadkrachtig optreden. Dat concludeert het Intergovernmental Panel on Climate Change…

Delftse meettechniek blijkt geschikt om belangrijke eigenschappen van kwantumdots te onthullen

Delftse meettechniek onthult belangrijke eigenschappen kwantumdots

Wetenschappers hebben aangetoond dat de positronen die de Delftse onderzoeksreactor produceert geschikt zijn voor het bestuderen van de bouwstenen van nieuwe zonnecellen: kwantumdots.

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
Slim netwerken met Murrelektronik

Met de nieuwe Murrelektronik PROFINET managed switches, wordt het nu heel eenvoudig om te voldoen aan de PROFINET...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 oktober 2018, Eindhoven

Dutch Design Week

Tijdens DDW ontdek je het beste werk en de meest spraakmakende ideeën van mensen die eigenwijs en...

31 oktober 2018, Delft

Radarontwerptechniek

Radars vinden, behalve in de militaire en civiele luchtverkeersleiding, steeds vaker toepassing in nieuwe...

31 oktober 2018, Breda

2-daagse masterclass Process Safety voor Managers

Bij Process Safety gaat het om de veiligheid van het omgaan met gevaarlijke stoffen in procesinstallaties...

Meer agendapunten »