Nanofotoniska kretsar, små chips som filtrerar och styr ljus, lider av små slumpmässiga variationer som försämrar ljusöverföringen. Forskare har nu hittat ett sätt att kompensera dessa variationer, vilket kan leda till energibesparingar i datacentraler och datorutrustning. Forskarna från Utrecht University (Debye Institute), University of Twente (MESA+ Institute for Nanotechnology) och Thales Research &Technology France publicerade sina resultat i den ledande optiska tidskriften Optik Express den 21 februari.

Optisk kommunikation används över hela världen:i princip varje höghastighetsinternetanslutning tillhandahålls numera av optiska fibrer. I dag, ett aktivt utvecklingsområde är användningen av optisk kommunikation på skalan för ett enda chip, för att minska strömförbrukningen i datorer och datacenter. Ett av de lovande sätten att styra ljusutbredningen på ett sådant chip är att använda kopplade fotoniska kristallnanoresonatorer, där ljus överförs mellan resonatorer som är inställda på exakt samma resonansfrekvens. Dessa frekvenser bestäms av formen och strukturen för varje resonator. Dock, även den bästa nanofabrication som är möjlig idag, där hålen placeras med en precision på tio gånger diametern på en atom, små slumpmässiga variationer inducerar förändringar i resonansfrekvenserna, som försämrar ljusöverföringen.

Digital holografiteknik

Forskarna har nu föreslagit och experimentellt demonstrerat en optisk metod för att kontrollera fotoniska kristallnanoresonatorer. De använder digitala holografitekniker för att fokusera flera fläckar laserljus på bestämda positioner. Laserljuset värmer lokalt det nanofotoniska chipet och ångrar slumpmässiga variationer. Dessutom, denna metod gör det möjligt för forskarna att programmera fotoniska kretsar genom att växla dem till och ur resonans. Resultaten, publicerad i Open Access Journal Optics Express, kommer att bidra till den pågående utvecklingen av lågeffekts högpresterande kommunikation och datorutrustning.