Chip z laserem o mocy fabryki. Naukowcy stworzyli go przez przypadek

Najmocniejszy laser świata: Ta schematyczna ilustracja przedstawia element dyfrakcyjny w wysokiej mocy źródle mikrogrzebienia, który rozdziela linie grzebieniowe spektralnie. Fot. Michal Lipson lab / Columbia Engineering.

Naukowcy z Uniwersytetu Columbia zmieścili moc przemysłowego lasera na powierzchni mniejszej niż paznokieć. Technologia, która może zrewolucjonizować przesyłanie danych. (aktualizacja)

18.10.2025aktualizacja artykułu o nowe dane technologiczne

Przypadkowe odkrycie, które zmieni świat

Kilka lat temu zespół Michal Lipson udoskonalał technologię LiDAR, tworząc chipy o ogromnej mocy i ultrajasnych wiązkach światła — aż nagle podczas eksperymentów wydarzyło się coś kompletnie niespodziewanego.

„Gdy wysyłaliśmy coraz więcej energii przez chip, zauważyliśmy, że tworzy się coś, co nazwaliśmy grzebieniem częstotliwości” – mówi Andres Gil-Molina, jeden z badaczy, cytowany w komunikacie prasowym Uniwersytetu Columbia. Grzebień częstotliwości to specjalny rodzaj światła zawierający dziesiątki kolorów ułożonych obok siebie w uporządkowany wzór – trochę jak tęcza. Każdy kolor świeci jasno, a przerwy między nimi pozostają ciemne.

Na spektrogramie te jasne częstotliwości wyglądają jak zęby grzebienia. Podczas badań nad tą niezwykłą świetlną formacją okazało się, że każdy taki „ząb” może działać jako osobny kanał transmisji danych. To odkrycie, opisane w czasopiśmie Nature Photonics może prowadzić do technologicznej rewolucji.

Od chaosu do precyzji

Dotychczas tworzenie potężnego grzebienia częstotliwości wymagało dużych i drogich laserów oraz wzmacniaczy. Zespół Lipson pokazał, jak zrobić to samo na pojedynczym chipie.

Naukowcy postawili sobie śmiałe pytanie: jaki najsilniejszy laser da się wcisnąć na mikroskopijny chip? Sięgnęli po potężną, wielomodową diodę laserową – tę samą, którą znajdziesz w sprzęcie medycznym i przemysłowych przecinarkach. Problem? Emitowała brutalną dawkę światła, ale w chaotycznej, rozproszonej wiązce – zupełnie bezużytecznej tam, gdzie liczy się precyzja.

„Użyliśmy mechanizmu blokującego, aby oczyścić to potężne, ale bardzo zaszumione źródło światła” – wyjaśnia Gil-Molina. Metoda polega na wykorzystaniu fotoniki krzemowej do przekształcenia i oczyszczenia punktu wyjścia lasera. Tworzy się przez to znacznie czystsza, bardziej stabilna wiązka.

Więcej newsów ze świata nauki znajdziesz na kanale Holistic News na YouTube:

Najmocniejszy laser świata zmieszczony na małym chipie

Po oczyszczeniu światła, chipa dzieli pojedynczą wiązkę na dziesiątki równomiernie rozmieszczonych kolorów. Tak powstaje „grzebień częstotliwości”, który łączy surową moc przemysłowego lasera z precyzją potrzebną do zaawansowanej komunikacji. To najmocniejszy laser świata zmieszczony na rekordowo małej powierzchni.

„Centra danych stworzyły ogromne zapotrzebowanie na potężne i wydajne źródła światła zawierające wiele długości fal” – podkreśla Gil-Molina. „Opracowana przez nas technologia zamienia bardzo potężny laser w dziesiątki czystych kanałów o wysokiej mocy na chipie. Można zastąpić regały pojedynczych laserów jednym kompaktowym urządzeniem, obniżając koszty, oszczędzając przestrzeń i otwierając drzwi do znacznie szybszych, bardziej energooszczędnych systemów”.

Co zmienia ten wynalazek

Ale to dopiero początek. Poza centrami danych te rewolucyjne chipy mogą stać się sercem przenośnych spektrometrów, ultradokładnych zegarów optycznych, kompaktowych urządzeń kwantowych, a nawet nowej generacji systemów LiDAR – dokładnie takich, od których zaczęła się ta niezwykła historia przypadkowego odkrycia.

Jak jeszcze naukowcy manipulują światłem? Sprawdź artykuł: Naukowcy zawiązali światło w supeł. Czy zyskamy nowe nośniki danych?


Nowy numer kwartalnika Holistic News — nowa promocja!

Do 31 października możesz skorzystać z darmowej dostawy paczkomatem.
Wpisz kod HNEWS0 finalizując zakupy w Księgarni Holistic News

Opublikowano przez

Maciej Bartusik

Dziennikarz


Dziennikarz, absolwent Uniwersytetu Jagiellońskiego. Doświadczenie zdobywał w radiu i mediach internetowych. Na koncie ma dziesiątki publikacji na temat nowych technologii i eksploracji kosmosu. Zainteresowany współczesną energetyką. Wielbiciel włoskiej kuchni, szczególnie makaronu w każdej postaci.

Chcesz być na bieżąco?

Zapisz się na naszą listę mailingową. Będziemy wysyłać Ci powiadomienia o nowych treściach w naszym serwisie i podcastach.
W każdej chwili możesz zrezygnować!

Nie udało się zapisać Twojej subskrypcji. Proszę spróbuj ponownie.
Twoja subskrypcja powiodła się.