En närmast mikroskopisk förstärkare kan skapa helt nya möjligheter för optisk kommunikation via exempelvis fiberkablar eller laserstrålar. Det är forskare vid Chalmers som konstruerat en förstärkare som är tusen gånger mindre än dagens modeller och som minskar bruset betydligt.

Optiska förstärkare behövs eftersom ljussignalerna snabbt förlorar i styrka. En signal förlorar till exempel 99 procent av sin styrka efter att ha färdats 100 kilometer i en fiberkabel. Det gör att det behövs många dyra förstärkare för att signalerna ska bli tillräckligt starka även över förhållandevis korta avstånd.

Den nya förstärkaren har betydligt bättre prestanda än dagens modeller och kan skicka signaler längre. Det gör att det behövs färre förstärkare, vilket i sin tur får ner kostnaden.

Förstärkaren löser också ett annat problem, nämligen överskottsbrus. Bruset försämrar kvaliteten på signalen, men det säger Chalmersforskarna att de nu löst.

– Vi har tagit fram en världsunik optisk förstärkare som inte genererar något överskottsbrus. Den visar också prov på en tidigare oöverträffad prestanda, säger Peter Andrekson professor vid Chalmers och den som har lett studien, i ett pressmeddelande.

Förstärkaren får plats i ett litet chip som bara är några millimeter stort. Att den är så liten gör att förstärkaren kan användas inom mer ovanliga områden som kvantdatorer och i instrument för atmosfäriska mätningar.

– Nu öppnas möjligheter att använda tekniken i en mängd praktiska applikationer. Eftersom det är möjligt att bygga in förstärkaren i mycket små moduler kan man få billigare lösningar med mycket bättre prestanda. Det borde vara mycket intressant för kommersiella aktörer på sikt, säger Peter Andrekson.

På det hela taget hoppas forskarna att deras förstärkare ska kunna revolutionera optisk kommunikation.

– Framsteget kan jämföras med att gå från ett äldre telefonmodem till ett modernt bredband med hög hastighet och kvalitet, säger Peter Andrekson.

Läs studien här.

Bild: Chalmers/Yen Strandqvist