Cercetătorii de la Caltech au adus performanța fibrei optice pe cipuri obișnuite de siliciu
O nouă platformă de fabricație face ca lumina să circule pe cipuri de siliciu la fel de curat ca prin fibra optică, cu lasere de peste 100 de ori mai coerente. Deschide calea spre senzori atomici și ceasuri optice mai ieftine și mai compacte.
O echipă de la Caltech a reușit să aducă pe cipuri obișnuite de siliciu performanțe optice apropiate de cele ale fibrei optice, folosind același material din care e făcută fibra optică propriu-zisă. Rezultatul rezolvă o problemă veche în fotonica integrată: până acum, circuitele optice de pe cip pierdeau prea multă lumină pentru aplicații de precizie.
Cercetarea, condusă de profesorul Kerry Vahala alături de Hao-Jing Chen (cercetător postdoctoral) și Kellan Colburn (doctorand), a folosit germano-silicat, materialul standard din fibra optică, adaptat pentru fabricație pe waferele de siliciu de 8 și 12 inci deja folosite în industria de cipuri. Ghidurile de undă au fost aranjate în spirale, astfel încât lumina să parcurgă distanțe optice lungi într-o suprafață foarte mică de cip.
Cum funcționează
La lungimi de undă vizibile, noua platformă depășește performanța nitrurii de siliciu, materialul folosit anterior pentru acest tip de circuite, cu un factor de 20. Coerența laserilor construiți pe acest cip s-a îmbunătățit de peste 100 de ori față de soluțiile precedente, ceea ce înseamnă semnale optice mult mai stabile și mai pure.
Ce urmează
Aplicațiile vizate includ senzori atomici, ceasuri optice de precizie, giroscoape pentru navigație fără GPS și componente pentru calculul cuantic, toate domenii unde stabilitatea semnalului optic contează direct pentru acuratețe. Fiind compatibilă cu procesele standard de fabricație a cipurilor, tehnologia are potențial de producție la scară industrială, nu doar în laborator.
Rezultatele au fost publicate în revista Nature în august 2026, cu coautori de la Caltech, UC Santa Barbara, Leiden University și University of Southampton.
Limitări
Cercetătorii descriu ei înșiși rezultatul drept o etapă timpurie, nu un punct final, ceea ce sugerează că integrarea completă în dispozitive comerciale mai are pași de parcurs.
Sursă: ScienceDaily