Parametrisk förstärkning är en process där amplituden hos en signal ökas genom att modulera kapacitansen eller induktansen hos en krets. Detta kan göras genom att applicera en andra signal, kallad pumpsignalen, till kretsen. Pumpsignalen får kapacitansen eller induktansen att variera, vilket i sin tur gör att amplituden för den första signalen ökar.
Mängden förstärkning som kan uppnås beror på styrkan på pumpsignalen. Men om pumpsignalen är för stark kan det göra att kretsen blir instabil. Detta beror på att variationen i kapacitans eller induktans kan göra att signalen blir förvrängd.
I sin studie visade Berkeley-fysikerna att det är möjligt att övervinna detta problem genom att använda en teknik som kallas PLL-synkronisering (phas-locked loop). PLL-synkronisering är en metod för att säkerställa att två signaler har samma frekvens och fas. Genom att använda PLL-synkronisering kunde forskarna hålla pumpsignalen och insignalen i fas, vilket förhindrade att kretsen blev instabil.
Forskarna visade också att deras teknik kan användas för att multiplicera frekvenser med en stor faktor. I sina experiment kunde de multiplicera frekvenser med en faktor 10. Det betyder att en signal med en frekvens på 1 GHz kunde omvandlas till en signal med en frekvens på 10 GHz.
Forskarna tror att deras teknik kan användas för att förbättra prestandan hos en mängd olika elektroniska enheter. Den kan till exempel användas för att öka känsligheten hos mobiltelefonmottagare, förbättra upplösningen på tv-bilder och förbättra radarsystemens räckvidd.
Studien publicerades i tidskriften Nature Communications.
