Исследователям из Университета Калифорнии в Дэвисе (UC Davis) удалось изобрести устройство, позволяющее преобразовывать световые импульсы в электрические сигналы, и наоборот, во много раз быстрее, чем существующие реализации подобных схем. Такая технология может быть использована, например, для сверхвысокоскоростных систем оптической связи, для систем визуализации поверхности Земли, или в криптографии.

«Мы нашли способ измерения формы большого количества световых волн, используя сочетание стандартной электроники и оптики» – заявил Эс-Джей Бен Ю (S.J. Ben Yoo), профессор электронной и компьютерной инженерии в UC Davis. По его словам, быстродействие созданного устройства в 10 тысяч раз превосходит возможности существующих технологий измерения световых импульсов. Ключевая особенность нового преобразователя, позволившая преодолеть существовавшие ограничения – его способность одновременно измерять и амплитуду, и фазу импульса. В результате появляется возможность обрабатывать сигналы с информационной плотностью до 100 ТГц, по сравнению с прежними максимальными несколькими десятками ГГц.

В общих чертах принцип действия изобретения основан на разделении частотного диапазона на фрагменты, их параллельной обработке, и последующей интеграции. Кроме сверхвысокоскоростных коммуникаций, новый преобразователь может быть использован также в системе обнаружения и ранжирования световых волн (light detection and ranging, LiDAR). Система LiDAR применяется для получения трехмерного изображения земной поверхности на основе сканирования лазерами. Следующим этапом в исследованиях – сказал Ю, – будут работы по миниатюризации полученного устройства, с целью «упаковать» его в небольшой чип. Тот факт, что изыскания финансируются Агентством передовых оборонных исследований США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) указывает на возможное применение результатов и в военных целях.