Nowy, bezszumowy wzmacniacz optyczny :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Touch and go (dotknij i idź) - technologia komunikacji bliskiego pola ma "zmienić świat"

"Profesor od bocianów" pokazuje świat niewidomym

Polacy opracowali podłoża wzmacniające sygnały cząsteczek

Wspólne wydarzenie nt. zaawansowanych, multimedialnych systemów satelitarnych oraz warsztaty nt. przetwarzania sygnału w komunikacji kosmicznej, Cagliari, Włochy

Naukowcy rzucają światło na zależności między glebą leśną a podtlenkiem azotu

Naukowcy unijni opracowują nową technologię światłowodów z tworzywa sztucznego

Naukowcom ze Szwecji udało się opracować wzmacniacz optyczny potrafiący wzmacniać światło przy radykalnie niskim poziomie szumu. Badania, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie Nature Photonics, zostały częściowo dofinansowane z projektu PHASORS (Systemy wzmacniaczy z detekcją fazową oraz regeneratory optyczne i ich zastosowania), który otrzymał grant w wysokości 2,7 mln EUR z tematu Technologie informacyjne i komunikacyjne (TIK) Siódmego Programu Ramowego (7PR).

Zespół z Politechniki Chalmers twierdzi, że to przełomowe osiągnięcie wyposaża naukowców w narzędzia do wzmocnienia sygnału w światłowodzie z 1.000 do 4.000 km. Dzięki niemu przepustowość danych będzie rosnąć, przekładając się na udoskonalenie technologii Internetu i dalmierzy laserowych. Innowacyjny wzmacniacz może również posunąć naprzód zastosowania, w których niezbędne jest wykrywanie bardzo słabego światła, jak w przypadku komunikacji w przestrzeni swobodnej.

Wraz z szybkim postępem technologii, zapotrzebowanie użytkowników na dostęp do informacji i ich przechowywanie nieustannie rośnie. Naukowcy ze Szwecji twierdzą, że wzmacniacze optyczne są niezbędne w komunikacji elektronicznej. Ich celem jest wzmocnienie sygnałów danych bez ich uprzedniego przekształcania na sygnały elektryczne. Prócz zwiększonej prędkości i przepustowości, użytkownicy chcą również uzyskać wysoki stosunek sygnału do szumu w przesyłanym sygnale.

Naukowcy wykorzystali "parametryczny wzmacniacz światłowodowy z detekcją fazową" (PSA), aby obniżyć szum do jednego decybela (dB). Tradycyjne erbowe wzmacniacze światłowodowe rejestrują szum w najlepszym przypadku na poziomie 3 dB, co powoduje osłabienie integralności sygnału. Zespół podkreśla, że 1 dB to najniższy poziom szumu odnotowany jak dotąd w jakimkolwiek rodzaju wzmacniacza, który zapewnia rozsądne wzmocnienie sygnału. Taki wynik to ogromny krok naprzód, ponieważ nie opiera się wyłącznie na teorii. Nowy wzmacniacz ma szanse znaleźć wiele zastosowań.

"To najlepszy wzmacniacz optyczny" - wyjaśnia profesor Peter Andrekson z Politechniki Chalmers, kierownik badań. "Umożliwia sprawniejsze łączenie miast, krajów i kontynentów poprzez rozmieszczanie węzłów wzmacniających w znacznie większych odstępach. Sygnał może być również znacznie skuteczniej modulowany. Ponadto wzmacniacz jest kompatybilny z dowolnym formatem modulacji, a także tradycyjnymi nadajnikami laserowymi i może być bardzo szerokopasmowy, co zapewnia jego kompatybilność z wieloma laserami o różnych długościach fali."

Według naukowców współczynnik załamania szkła nie jest stały i zależy od natężenia światła w światłowodzie. Jak informują, doświadczenia pokazują, że ich wzmacniacz cechuje się szumem na poziomie 1 dB z minimum teoretycznym 0 dB. Zasadniczo nie dodano żadnego szumu w procesie wzmacniania. Zespół z Chalmers planuje wprowadzenie wzmacniacza do praktycznych zastosowań.

"Naszym rynkiem jest cała branża telekomunikacji światłowodowej" - mówi profesor Andrekson. "Niemniej technologia jest uniwersalna i skalowalna do innych długości fal, takich jak światło widzialne czy podczerwone, co sprawia, że jest interesująca dla takich dziedzin, jak pomiary, spektroskopia, technologia dalmierzy laserowych i wszelkie inne zastosowania, w których detekcja bardzo słabego światła ma zasadnicze znaczenie."

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Przedwzmacniacz (ang. preamplifier, w slangu audio: preamp) wzmacniacz, którego zadaniem jest wstępne wzmocnienie sygnału elektrycznego, zanim zostanie on skierowany do dalszej obróbki i/lub wzmocnienia np. przez wzmacniacz mocy. pełny tekst

Wzmacniacz mocy wzmacniacz elektryczny, który dostarcza do obciążenia wymaganą dużą moc wyjściową. Wzmacniacz mocy jest końcowym ogniwem wzmacniania sygnału - jeśli wzmacniany sygnał jest słaby to przechodzi najpierw przez oddzielny lub wbudowany przedwzmacniacz. pełny tekst

wzmacniacz sterowany napięciem (ang. Voltage Controlled Amplifier, VCA) - urządzenie elektroniczne modyfikujące amplitudę sygnału proporcjonalnie do wartości napięcia podanego na wejście sterujące wzmocnieniem. Wzmacniacz VCA posiada z reguły co najmniej dwa wejścia (jedno sygnałowe i jedno sterujące) oraz jedno wyjście (sygnałowe). Wzmacniacz VCA jest urządzeniem analogowym. W rozwiązaniach cyfrowych funkcję tego wzmacniacza realizuje zwykła operacja mnożenia. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".