Plasmonische Modulatoren sind winzige Bauteile, die elektrische Signale in optische Signale umwandeln, um sie reichlich Glasfasern zu transportieren. Noch nie schaffte es ein solcher Regler, Statistik mit einer Schwingungszahl von mehr denn einem Terahertz (mehr denn eine Billion Schwingungen pro Sekunde) zu transferieren. Forschenden aus welcher Menschenschar von Jürg Leuthold, Professor zu Gunsten von Photonik und Kommunikation an welcher ETH Zürich, ist dies nun gelungen. Bisherige Modulatoren konnten nur Frequenzen solange bis 100 oder 200 Gigahertz umwandeln, damit Frequenzen, die fünf- solange bis zehnmal niedriger sind.
Zum Hinterlegung kommen könnten solche Modulatoren überall dort, wo grosse Datenmengen transferieren werden, denn Bindeglied zwischen welcher elektrischen Welt und welcher Datenübertragung mit Licht. «Statistik liegen zunächst immer in elektrischer Form vor, und nebst welcher Übertragung kommt heute immer irgendwo die Glasfaser ins Spiel», erklärt ETH-Professor Leuthold.
Die nächste Mobilfunkgeneration (6G) wird im Terahertz-Rubrik funktionieren. Deren Rückgrat – die Leitungen zwischen den Basisstationen – nutzt die Glasfasertechnologie. «Unser Regler ermöglicht es, Funksignale und andere elektrische Signale unverhohlen und somit effizient in optische Signale umzuwandeln», sagt Yannik Horst. Er arbeitete während seiner Doktorarbeit an dem Bauteil.
Genauso zu Gunsten von die Medizin und die Messtechnik
Die Übertragung von Terahertz-Signalen hinaus Glasfaser ist zwar schon jetzt technisch möglich, allerdings umständlich. Es braucht dazu heute mehrere teure Bauteile. Die neuen Modulatoren können die Signale unverhohlen umwandeln, welches den Energieverbrauch reduziert und die Messgenauigkeit erhoben. Ausserdem sind heute zu Gunsten von verschiedene Frequenzbereiche unterschiedliche Bauteile nötig. Welcher neue Regler kann nebst jeder Schwingungszahl von 10 Megahertz solange bis 1,14 Terahertz eingesetzt werden. «Mit einem einzigen Bauteil decken wir den gesamten Frequenzbereich ab. Damit ist er extrem vielseitig einsetzbar», sagt Horst.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind die Glasfaser-Datenübertragung intrinsisch von Hochleistungsrechenzentren und zwischen solchen Zentren. Und schliesslich sind die Bauteile zu Gunsten von die Hochleistungsmesstechnik interessant. Zusammenhängen bildgebende Verfahren in welcher Medizin, Spektroskopiemethoden zu Gunsten von die Materialanalyse, Gepäckscanner an Flughäfen oder die Radartechnik. Schon heute funktionieren solche Geräte teilweise im Terahertz-Rubrik.
Welcher neue Regler ist eine winzige Nanostruktur, die aus verschiedenen Materialien aufgebaut ist, unter anderem aus Gold. Er nutzt die Wechselwirkung von Licht mit freien Elektronen im Gold. Entwickelt wurde die Technologie an welcher ETH Zürich. Gebaut hat es Polariton Technologies, ein ETH-Spin-off, dasjenige aus Leutholds Menschenschar hervorgegangen ist. Welche Firma arbeitet daran, die Terahertz-Modulatoren hinaus den Markt zu einfahren, damit selbige in Zukunft breit in welcher Datenübertragung und welcher Messtechnik eingesetzt werden können.
