Digitalisering
Nu öppnas bandet för petahertz
Dörren mot ytterligare högre radiofrekvenser öppnas nu. En grupp amerikanska och japanska fysiker och kemister har demonstrerat ett sätt att utvidga det tillgängliga frekvensbandet från dagens terahertzområde till otroliga petahertz.
Under det senaste årtiondet har terahertzbandet tagits i anspråk för radiokommunikation genom att pressa halvledarnas egenskaper till det yttersta. Halvledarnas ickelinjära effekter, som används för generering och modulering av radiosignalerna, har hittills satt stopp för högre frekvenser.
Nu har forskare vid University of Pittsburgh lyckats utnyttja en annan effekt hos halvledarmaterialen, i detta fall kisel, för att nå upp till området mellan hundra terahertz och en petahertz. De har lyckats skapa en ”frekvenskam” med så höga frekvenser.
– Det är onödigt att säga att det är en efterlängtad upptäckt inom området, säger forskaren, Hrvoje Petek.
Tekniken bygger på att excitera kiselatomer med en kraftig laserpuls. Kiselkristallen börjar då skaka med en frekvens på cirka femton terahertz, vilket är den högsta mekaniska vibrationsfrekvensen i kristallgittret. Men samtidigt bildas både lägre och högre frekvenser jämnt spridda runt denna mittfrekvens. Det är vad som kallas en frekvenskam.
Vid experimentet lyckades forskarna mäta frekvenser som var sju gånger högre än grundfrekvensen, det vill säga över hundra terahertz. Nu hoppas forskarna kunna använda tänderna på kammen för att bära information.
– Möjligheten att modulera ljus med sådan bandbredd skulle kunna öka mängden överförd information mer än tusen gånger jämfört med dagens teknik, säger Hrvoje Petek.
