Para peneliti di University of Twente, bekerja sama dengan City University of Hong Kong, telah merancang chip fotonik yang dapat diprogram mutakhir dalam platform lithium niobate film tipis, sebuah bahan penting dalam fotonik. Diterbitkan di Nature Communications, karya ini membuka jalan bagi radar berkinerja tinggi generasi berikutnya dan aplikasi komunikasi.
Film Tipis Lithium Niobate Photonics
Bahan penting adalah mengubah cara keripik optik bekerja, membuatnya lebih kecil, lebih cepat, dan lebih efisien: film tipis lithium niobate (TFLN). Ini menawarkan sifat luar biasa untuk bagaimana sinyal cahaya dan listrik dapat berinteraksi. Ini memungkinkan integrasi komponen kunci yang mulus – seperti modulator elektro -optik dan prosesor sinyal – ke satu chip. Akibatnya, perangkat optik dapat mencapai kekompakan, efisiensi, dan kinerja yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Para peneliti di University of Twente telah merancang chip fotonik terintegrasi yang berbasis di TFLN, bekerja dalam kolaborasi erat dengan City University of Hong Kong, di mana fabrikasi berlangsung. Pada saat yang sama, chip ini juga dibuat secara lokal di mesa+ nanolab. “Kami saat ini memproduksi sirkuit fotonik terintegrasi ini dalam kelompok kami, sebagai bagian dari proyek Dana Pertumbuhan Nasional Photondelta”, kata Profesor David Marpaung, ketua kelompok nanofotonik nonlinier.
Chip fotonik yang dapat diprogram
Terobosan utama dalam penelitian ini adalah program kemampuan chip. Dengan mengintegrasikan modulator TFLN dengan jaringan komponen yang dapat diprogram, para peneliti telah mengembangkan chip fleksibel yang memproses radio dan sinyal cahaya. Tidak seperti sirkuit fotonik konvensional dengan fungsi tetap, chip ini dapat dikonfigurasi ulang secara dinamis untuk berbagai tugas pemrosesan sinyal, mirip dengan chip elektronik. “Kemajuan ini membawa kita lebih dekat ke aplikasi dunia nyata dalam komunikasi berkinerja tinggi dan sistem radar”, kata Chuangchuang Wei, seorang Ph.D. Calon dalam kelompok David. Integrasi, program kemampuan, dan potensi yang berhasil untuk pembuatan massal chip -chip ini menggarisbawahi peran penting TFLN di masa depan teknologi fotonik.
Melindungi komunikasi dari jamming
Perangkat jamming mengganggu komunikasi nirkabel dengan jaringan yang luar biasa dengan gangguan. Salah satu teknik pemrosesan baru dari chip ini adalah anti-jammer, yang menolak gangguan yang kuat sambil mempertahankan sinyal pembawa informasi yang lemah. Tidak seperti filter konvensional, itu tidak dibatasi oleh resolusi spektral, kemampuan untuk memisahkan sinyal yang sangat dekat dalam frekuensi. Ini membuatnya efektif terhadap sinyal jamming dengan frekuensi yang dekat dengan sinyal komunikasi. Kemampuan ini sangat penting untuk jaringan radar dan 6G, di mana filter tradisional berjuang dengan gangguan padat.
Penelitian ini dilakukan dalam kelompok nanofotonik nonlinier (NLNP; Fakultas S&T dan Mesa+). Sebuah kelompok penelitian yang mempelajari teknologi canggih berbasis cahaya pada skala terkecil. Kertas, berjudul ‘Sirkuit fotonik microwave terintegrasi multifungsi yang dapat diprogram pada lithium niobate film tipis ‘diterbitkan dalam jurnal ilmiah Komunikasi Alam.
10.1038/s41467-025-57441-1
