طور باحثون من المعهد الفيدرالي السويسري للتقنية في زيورخ، رقاقة قد تحدث ثورة في شبكات الألياف الضوئية. إذ جمعوا العناصر الإلكترونية والعناصر الضوئية على الرقاقة ذاتها للمرة الأولى.

إنترنت عال

تستخدم هذه الرقاقة المتجانسة الضوء لنقل البيانات دون فقدان جودة الإشارة وبسرعة مرور البيانات في شبكات الألياف الضوئية. وفي ظل ازدياد الطلب على شبكات الألياف الضوئية لتقديم الإنترنت عالي السرعة والتلفاز الكبلي وخدمات البث الأخرى، فقد تبلغ هذه الشبكات حدها بحلول نهاية هذا العقد؛ وقال أستاذ الضوئيات والاتصالات في المعهد، يورج ليوثولد: «إن الطلب المتزايد سيستدعي حلولًا جديدة، ومفتاح التحول في النموذج يكمن في الجمع بين العناصر الإلكترونية والفوتونية على رقاقة واحدة».

تحويل الإشارات

قال الباحثون «تحويل الإشارات الإلكترونية إلى إشارات ضوئية باستخدام رقائق منفصلة حاليًا، وهي طريقة نفقد بها كمية كبيرة من جودة الإشارة. مما يحد من سرعة نقل البيانات ضوئيًا، لذلك بدأنا بتطوير مُعدِّل على رقاقة يولد ضوءًا بكثافة معينة، ويحول الإشارات الكهربائية إلى موجات ضوئية صغيرة جدًا لتجنب فقدان الجودة والكثافة أثناء معالجة التحويل».

طبقة مدمجة

أنتج الباحثون دارات متجانسة صغيرة تحتوي على طبقة ضوئية وإلكترونية، وصُنعت الطبقة الفوتونية لاحتواء مُعدِّل شدة البلازما المعتمد على الهياكل المعدنية الموجهة للضوء لتحقيق معدلات بيانات عالية، بهدف تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات بصرية أسرع.

وتُجمَع إشارات الدخل الأربع ذات السرعات المنخفضة وتُضخَّم لتشكيل إشارة كهربائية عالية السرعة. ونقل الباحثون البيانات بسرعة قياسية بلغت 100 جيجابت في الثانية باستخدام رقاقة جديدة في البداية.

رقائق سريعة

نقل موقع Interesting Engineering، عن ليوثولد أن «الاختبارات الأولية تشير إلى إمكانية ربط التقنيات لإنشاء أسرع رقائق مدمجة. نحن واثقون أن هذا الحل سيمهد الطريق أيضًا لنقل البيانات بشكل أسرع في شبكات الاتصالات البصرية مستقبلًا». ونُشرت الدراسة في مجلة «Nature Electronics» البريطانية.