Nykytekniikan käyttö vaatii yhä tehokkaampien signaalinsiirtomenetelmien käyttöä. Näitä vaatimuksia rajoittaa kuitenkin vastavuoroisuus – fysiikan laki, joka pakottaa valonsiirron identtisiksi vastakkaisiin suuntiin. Nyt yhdysvaltalaistutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen valoaallon erottumenetelmän.

Nykyään näihin valonsiirron haasteisiin vastataan erottimilla, joissa hyödynnetään ulkoista magneettikenttää ohjaamaan aaltoja yhteen suuntaan. Menetelmä on kallis eikä magneetteihin perustuvaa tekniikkaa voida integroida piipohjaisiin piireihin ja järjestelmiin.

Aiemmat yritykset epälineaarisuuden käyttämiseksi erottelun indusoimiseksi ovat olleet heikkoja, koska ne ovat perustuneet yhteen epälineaariseen resonaattoriin. Nyt City University of New York (CUNY) ja Texas Austinin yliopiston tutkijat kykenivät ratkaisemaan tämän ongelman.

Tutkijat käyttivät kokeiluissa kahta viivelinjan kautta kytkettyä tarkasti suunniteltua epälineaarista resonaattoria, ja osoittivat, että tämä on minimaalinen konfiguraatio, joka mahdollistaa vähäisen hävikin yksisuuntaisen siirron laajalla kaistanleveydellä.

Piirilevylle painetut yhdistetyt komponentit muodostivat erittäin tehokkaan, täysin passiivisen erottimen, joka tarjoaa erinomaisen signaalin eheyden.

Tutkijatiimi ennakoi, että havainnot voivat olla hyödyllisiä useissa eri tekniikoissa, kuten kulutuselektroniikka, kirurgiset laserit, autoteollisuuden tutka- ja lidar-järjestelmät sekä nanofotoniset piirit ja järjestelmät.

LISÄÄ: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja tutkijoiden artikkeli Nature Electronics -tiedelehdessä (LINKKI)

Kuva: University of Texas/Andrea Alù