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

Nederlandse antenne op Chinese satelliet mee naar de maan

Bijzondere NL antenne op Chinese satelliet mee naar de maan

Volgende week wordt een Nederlandse radioantenne op een Chinese satelliet gelanceerd naar de achterkant van de maan. Het gaat om een radioantenne die speciaal is gemaakt om de zwakke radiosignalen uit het heel vroege…

Nieuwe materialen kunnen ontwikkeling van aluminium batterijen versnellen

Nieuwe materialen kunnen ontwikkeling van aluminium batterijen versnellen

Twee nieuwe materialen kunnen de ontwikkeling van aluminium batterijen aanzienlijk versnellen. Het gaat om een corrosie-resistent materiaal voor de geleidende delen van de batterij en een nieuw materiaal voor de…

Op weg naar een Internet Of Plants

Op weg naar een Internet Of Plants

Met sensoren informatie vergaren binnenin planten en dit delen via een netwerk. Dat is de technische essentie van het onderzoeksprogramma Plantenna van de 4TU.Federatie. Het doel? Hogere gewasopbrengsten door…

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

Product van de maand

RSS
Pilz lichtschermen geschikt voor de hoogste veiligheidscategorieën

PSENopt II lichtschermen zijn de eerste type 3 lichtschermen van Pilz en bieden hand- en vingerbescherming in PL...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 mei 2018, Veldhoven, Koningshof

Materials 2018

Vakbeurs en congres

4 juni 2018, Eindhoven

Dutch Technology Week

Tijdens de Dutch Technology Week (DTW) worden wonderlijke en innovatieve technologieverhalen verteld.

Meer agendapunten »