Uutiset

Valollakin on kätisyys – ja sen hallitseminen tehostaa optista teknologiaa

Uusi optinen modulaattori on miljoonaa kertaa nykyisiä vaihtoehtoja nopeampi. Se voi parantaa optisten teknologioiden suorituskykyä monissa sovelluksissa, viestinnästä tietotekniikkaan.
A schematic showing two circular light waves coming from the left, passing through a square representing the modulator, and emerging as a single linear light beam.
Kaavakuva täydellisestä epälineaarisesta modulaatiosta kiraalisten valonsäteiden avulla.Kuva: Yi Zhang / Aalto-yliopisto

Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet uuden lähestymistavan valonsäteen ominaisuuksien hallintaan. Käyttämällä valonsäteen kätisyyttä tekniikalla saavutetaan huomattavasti parempi suorituskyky ja pienempi tilantarve.

"Kätisyys tai kiraalisuus on läsnä kaikkialla, elektroneista molekyyleihin, käsistämme spiraaligalakseihin. Myös valolla on kätisyys. Modulaatiomenetelmämme hyödyntää valon kätisyyttä valitsemalla tietyt polarisaatiot laitteen materiaalin kiderakenteen avulla. Se on täysin erilainen lähestymistapa kuin aiemmat menetelmät", sanoo tutkimusta johtanut väitöskirjatutkija Yi Zhang.

Optisia modulaattoreita käytetään valonsäteen ominaisuuksien, kuten intensiteetin, vaiheen tai polarisaation, manipulointiin. Tilojen välillä vaihtaminen (esimerkiksi säädettävän ja nollavoimakkuuden välillä) on optisen teknologian kulmakivi, jota tarvitaan esimerkiksi kuituoptisessa viestinnässä, laserpohjaisissa näytöissä ja optisessa tietojenkäsittelyssä.

Nykyiset optiset modulaattorit käyttävät pääasiassa sähköisiä tai akustisia vaikutuksia valon ominaisuuksien muokkaamiseen epäsuorasti.

"Näillä kahdella perinteisellä optisella modulaattoritekniikalla voidaan hallita valon ominaisuuksia nanosekuntien nopeudella. Meidän täysin optinen modulaattorimme, joka käyttää koherenttia optista prosessia, voi toimia femtosekunnin nopeudella eli noin miljoona kertaa nopeammin", Zhang toteaa.

Zhang uskoo, että teknologia on helppo siirtää laboratoriosta käytännön sovelluksiin, ja se voi olla hyödyksi monilla eri aloilla kuituoptiikasta näyttöteknologiaan.

”Periaate, jolla moduloimme valoa nopeammin ja tehokkaammin, on melko selkeä, ja uskon, että sitä voidaan soveltaa hyvin pian”, Zhang sanoo.

Ryhmää johtavan professori Zhipei Sunin mukaan uusi menetelmä on erittäin lupaava kehittyneille epälineaarisille optisille laitteille, tietojenkäsittelylle ja kvanttiteknologialle.

”Se tarjoaa myös lisämateriaalivaihtoehtoja nykyisiin laitteisiin, mikä on hyödyllistä optisia modulaattoreita valmistaville yrityksille”.

Tutkimus julkaistiin Light: Science & Applications -lehdessä.

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Havainnekuva rintasyöpäsoluista mikroskoopissa
Mediatiedotteet Julkaistu:

Rintasyöpäsolu leviää tekemällä kudosmateriaaliin käytäviä – uusi mittausmenetelmä paljasti hämmästyttävän tiedon solun käyttämistä voimista

Mittaukset osoittivat, että solu tuottaa voimasykäyksiä paljon lyhyemmissä sykleissä kuin aiemmin on ajateltu. Aalto-yliopiston ja Stanfordin yliopiston kehittämä mittausmenetelmä voi auttaa rintasyöpätutkimusta ja vauhdittaa lääkkeiden kehitystä.
Tuoleja ravintolatilassa, taustalla asiakaspalvelutilanne
Mediatiedotteet Julkaistu:

Uusi teknologia voi auttaa tekemään kestäviä ruokavalintoja

Lohkoketjusovellus antaa tietoa ruoan ympäristövaikutuksista ja paremman kokonaiskuvan eri valintojen merkityksestä.
Lauri Parkkonen and the family cat, Roosa. Photo: Lauri Parkkonen, Aalto, University.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Mitä koirien ja kissojen aivoissa tapahtuu? Uusi kuvantamismenetelmä selvittää lemmikkien mielen saloja

Aalto-yliopiston professori Lauri Parkkosen ryhmä on vuosia kehittänyt kvanttioptisia antureita aivomagneettikäyrän eli magnetoenkefalografian (MEG) mittaamiseen. Toisin kuin perinteisessä MEG-laitteessa, jossa hyvin kylmässä toimivat suprajohtavat anturit vaativat ympärilleen senttimetrejä paksun lämpöeristeen, nämä uudet huoneenlämpötilassa toimivat anturit voidaan tuoda suoraan pään pinnalle. Tämä mahdollistaa entistä tarkemmat aivomagneettikäyrien mittaukset. MEG-kuvantaminen on tutkittavalle kivutonta ja turvallista.
Kuvaa laitteittosta Aalto-yliopsiton Kylmälaboratoriossa.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Ikuinen liike on mahdollista – Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa havainnoitiin kahden fysiikan lait haastavan aikakiteen välistä vuorovaikutusta

Aikakiteet ovat aineen olomuoto, jossa hiukkaset liikkuvat ikuisesti toistuvassa rytmissä ilman ulkopuolista energiaa. Tutkijat onnistuivat luomaan Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa kaksi aikakidettä ja tarkkailemaan niiden välistä vuorovaikutusta. Tulevaisuudessa aikakiteitä voi hyödyntää erilaisissa laitteissa, kuten kvanttitietokoneiden muistina.