Att forma radiosignaler med hjälp av fotonikteknik verkar vara en omväg. Men mångsidigheten hos nuvarande programmerbara fotoniska kiselkretsar kan öppna nya möjligheter enligt forskare vid University of Twente. De har presenterat sin mikrovågsfotoniska spektralformare i APL fotonik .

För behandling av signaler i radiofrekvensdomänen (RF), till exempel, inom 5G-kommunikation, framtida 6G eller radar, skarp filtrering och andra högprecisionsoperationer på högfrekventa radiosignaler är viktiga. Ljus gjutet i integrerade fotonikkretsar kan erbjuda signalbehandling med hög bandbredd och oöverträffad flexibilitet tack vare programmerbarheten hos integrerad fotonik. Men ändå, scenen där radiosignaler omvandlas till ljusvågor, känd som optisk modulering, är krångligt. Den spektralformare som presenteras av forskarna löser denna flaskhals tack vare ett antal flexibla fotoniska komponenter.

Programmerbar fotonik

För att forma informationssignalen, först tas ljuskomponenterna isär. De separata delarna, som radiosidobanden runt den optiska frekvensen, kan sedan behandlas separat. När all fotonisk bearbetning är klar och den önskade spektrala formen skapas, ljus återkombineras och omvandlas tillbaka till en radiofrekvenssignal. Alla dessa processer gjordes i kiselchippet med hjälp av ringformade resonatorer och filter som kan programmeras elektroniskt. Chippet innehåller även en höghastighetsdetektor för att omvandla ljuset tillbaka till radiovågor.

"Denna nya spektralformare är grunden för en hel rad komplexa operationer som kan utföras på RF-signaler med hjälp av programmerbar fotonik, " säger David Marpaung. Han är professor vid gruppen för icke-linjär nanofotonik vid University of Twente.

Chipet som forskarna från Twente, Sydney och Gent visar i denna uppsats gjordes med hjälp av kiselfotonik. Nästa generations chips tillverkade i kiselnitrid – den huvudsakliga fotoniska tekniken vid UT:s MESA+ NanoLab – testas för närvarande i Marpaungs labb.

Pappret, "Mångsidig kiselmikrovågsfotonisk spektralformare, " publiceras i APL fotonik .