Penguat Optik Kompak Revolusioner Janjikan Komunikasi Ruang Angkasa dan Serat Optik Tanpa Bising
Peneliti dari Institut Teknologi Chalmers telah mengembangkan penguat optik yang diharapkan akan merevolusi komunikasi ruang angkasa dan serat optik. Penguat baru ini menawarkan performa tinggi, cukup kompakt untuk diintegrasikan ke dalam chip berukuran hanya beberapa milimeter, dan yang krusial, tidak menghasilkan bising berlebih.
Komunikasi optik memungkinkan pengiriman informasi dalam jarak yang sangat jauh. Teknologi ini berguna dalam berbagai aplikasi, seperti komunikasi ruang angkasa dan kabel serat optik untuk lalu lintas internet.
Dengan komunikasi yang didasarkan pada cahaya, bukan gelombang radio, kita dapat, misalnya, dengan cepat mengirim gambar resolusi tinggi dari Mars. Informasi, yang dibawa oleh sinar laser, dapat dikirim dengan kecepatan tinggi dari pemitra di planet tersebut ke penerima di Bumi atau di Bulan. Komunikasi optik juga memungkinkan kita menggunakan internet di seluruh dunia — apakah sinyal ditransfer melalui kabel serat optik di dasar laut atau ditransmisikan secara nirkabel.
Karena cahaya — yang membawa informasi antara dua titik jauh — kehilangan daya di sepanjang jalan, sejumlah besar penguat optik diperlukan. Tanpa penguat, hingga 99 persen sinyal dalam kabel serat optik akan hilang dalam jarak 100 kilometer.
Masalah yang diketahui dalam komunikasi optik adalah penguat ini menambahkan bising berlebih yang secara signifikan menurunkan kualitas sinyal yang ingin dikirim atau diterima. Penguatan cahaya dalam proyek Chalmers didasarkan pada prinsip yang dikenal sebagai efek Kerr, yang sejauh ini adalah pendekatan tunggal yang diketahui yang dapat memperkuat cahaya tanpa menyebabkan bising berlebih yang signifikan. Prinsip ini telah demonstrasi sebelumnya, tetapi tidak dalam format yang begitu kompakt — versi sebelumnya terlalu besar untuk berguna. Penguat baru ini muat dalam chip kecil hanya beberapa milimeter ukurannya, dibandingkan penguat sebelumnya yang ribuan kali lebih besar.
Selain itu, penguat baru menawarkan tingkat performa yang cukup tinggi sehingga dapat ditempatkan lebih jarang, menjadikannya opsi yang lebih hemat biaya. Mereka juga bekerja dalam operasi gelombang berkelanjutan (CW) daripada hanya operasi terpulse.
“Yang kami demonstrasikan di sini mewakili operasi CW pertama dengan bising yang sangat rendah dalam chip terintegrasi yang kompakt. Ini memberikan peluang realistis untuk penggunaan praktis dalam berbagai aplikasi. Karena memungkinkan penguat diintegrasikan ke dalam modul yang sangat kecil, Anda bisa mendapatkan solusi yang lebih murah dengan performa yang jauh lebih baik, membuatnya sangat menarik bagi pelaku komersial pada jangka panjang,” ujar Profesor Peter Andrekson. “Ini dapat memiliki banyak kegunaan praktis, tidak hanya dalam komunikasi, tetapi juga dalam bidang termasuk komputer kuantum, berbagai sistem sensor, dan dalam metrologi saat melakukan pengukuran atmosfer dari satelit untuk pemantauan Bumi.”
