Nieuws

Universiteit Twente ontwikkelt recordlaser op chip Meest smalbandige laser brengt tal van fotonische toepassingen dichterbij

Onderzoekers van het MESA+-onderzoeksinstituut van de Universiteit Twente hebben, in samenwerking met het bedrijf Lionix, de meest smalbandige laser op een chip ter wereld ontwikkeld.

Deze laser betekent een nieuwe doorbraak uit Twente op het snelgroeiende vakgebied van de fotonica en brengt toepassingen als 5G mobiel internet en nauwkeurige GPS dichterbij. Onderzoeksleider prof. dr. Klaus Boller presenteerde de onderzoeksresultaten tijdens een prestigieuze wetenschappelijke conferentie in München.

Met elektronica bereiken we langzaam de grenzen van de mogelijkheden. Wetenschappers en het bedrijfsleven zetten daarom in op fotonica, een sleuteltechnologie die tal van andere innovaties mogelijk maakt. Hierbij zet je fotonen (lichtdeeltjes) in voor het transporteren en verwerken van data.

Om fotonische chips zo efficiënt mogelijk te laten functioneren moet je de lichtsignalen goed kunnen controleren. Denk hierbij onder meer aan lasers waarbij alle uitgezonden lichtdeeltjes nagenoeg precies dezelfde frequentie, oftewel dezelfde kleur hebben. De onderzoekers van de Universiteit Twente slaagden er in om een minuscule laser op een chip te ontwikkelen met een maximale bandbreedte (de maximale onzekerheid in frequentie) van slechts 290 Hertz. Dit is met afstand de meest nauwkeurige laser op een chip die ooit gecreëerd is. Boller: “Ons signaal is meer dan tien keer zo coherent – oftewel schoon – als dat van de meest smalbandige laser op een chip.”

De ontwikkelde laser is instelbaar (tunable), wat inhoudt dat de gebruiker de kleur van de laser, tot op bepaalde hoogte, zelf kan kiezen. Het gaat om een hybride laser wat betekent dat hij in wezen uit twee verschillende, optisch aan elkaar gekoppelde, chips bestaat.

Fotonica in Twente

De recordlaser brengt tal van toepassingen binnen bereik, zoals het aansturen van richtbare antennes op telefoonmasten voor 5G mobiel internet, een snellere datastroom door glasvezelnetwerken, nauwkeurigere GPS systemen en sensoren om de constructieve veiligheid van gebouwen of bruggen te monitoren.

Twente is wereldwijd een van de meest toonaangevende regio’s op het gebied van fotonica, een miljardenindustrie in wording, aangezien de technologie de sleutel vormt tot tal van toepassingen. Zo is de regio de bakermat van de TriPleX technologie, een van de belangrijkste standaarden voor fotonische chips. Kern van de goede Twentse positie is de natuurlijke kruisbestuiving tussen alle betrokken partijen. De gehele innovatieketen is er aanwezig en werkt intensief samen: van fundamentele wetenschap op verschillende kerndomeinen, tot bedrijven die tot de wereldtop behoren op het gebied van ontwikkeling, productie en integratie van componenten. 

Onderzoek

Het onderzoek is uitgevoerd door Youwen Fan en Klaus Boller van de vakgroep Laser Physics and Nonlinear Optics van UT-onderzoeksinstituut MESA+, Applied Nanophotonics, in samenwerking met Ruud Oldenbeuving, Chris Roeloffzen, Marcel Hoekman, Dimitri Geskus en René Heideman van het bedrijf LioniX International.  

Joost Bruysters
Persvoorlichter (aanwezig ma-do)