فناوری لیزری قابل حمل
به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ در چند دهه ی گذشته مردم مجبور بودند برای پیدا کردن یک کانال مناسب رادیویی و تلویزیونی ، به صورت دستی اهرمی را تا رسیدن به سیگنال درست بچرخانند. البته در عصر حاضر این کار تنها با فشار دادن یک دکمه انجام می شود. این عمل با انتخاب فرکانس های رادیویی دقیق از طریق نوسان ساز1 (oscillator) سیگنال مرجع رخ می دهد.
در جنگ جهانی دوم، نیاز به رادار بهتر باعث توسعه ی مدیریت فرکانس های رادیویی شد. این ابزار به مرور زمان در فرآیند کوچک سازی قرار گرفت و تحولات نظامی و مصرفی گوناگونی را به وجود آورد. امروزه «سینث‌سایزر2» (synthesizers) سیگنال های پایدار و دقیق، در همه جا از سامانه های موقعیت یاب جغرافیایی گرفته تا تلفن های هوشمند و کنترل از راه دور تلویزیون‌ها یافت می شود.
در حالی که مسئله ی مدیریت فرکانس های رادیویی مدت ها است برطرف شده است؛ چالش سیگنال های نوری همچنان در مرحله ی اهرم دستی قرار دارد.
فرکانس ها یا رنگ مطلق نور از طریق لیزر به سختی دقیق و پایدار هستند. توسعه ی «ترکیب فرکانس های نوری» (optical frequency com) در سال 2005 جایزه ی نوبل را دریافت کرد و اولین ترکیب کننده ی فرکانس های نوری به نمایش گذاشته شد. این سامانه ها، مشابه همتایان سیگنال های رادیویی، اجازه می دهد بر اساس تقاضای موجود با خطایی کمتر از (15- 10)، سیگنال نوری دقیقی تولید می شود.
از فناوری بالا در زمینه های پزشکی، فضایی، ستاره شناسی، شیمیایی، تشخیص فاصله و موانع استفاده می شود. در حالی که این دستاورد مزایای بسیاری را ارائه می دهد؛ اما به علت داشتن محدودیت هایی مانند مصرف برق، اندازه و هزینه ی بسیار بالا در محیط آزمایشگاهی باقی مانده است.
سازمان دارپا در سال 2014برای کاهش موانع یاد شده، پروژه ای را به نام «دودوس» (DODOS3) آغاز کرد. گزارش هایی که به تازگی از این طرح منتشر شده است نشان می دهد، پژوهشگران به منظور کوچک سازی سینث‌سایزر ،پیشرفت های قابل توجهی در فوتونیک یکپارچه و نور غیر خطی دارند.
گوردن کلیر (Gordon Keller)، مدیر برنامه ی دارپا و رهبر دودوس گفت:
توسعه ابزار سنتز فرکانس قابلیت ما را برای اندازه گیری دقیق زمان و مکان به شکل قابل توجهی افزایش می دهد. با وجود این توانایی ما برای استفاده از این فناوری محدود شده است؛ از طریق دودوس امکان ایجاد کاربردهای گسترده تر و رفع چالش ها وجود دارد. هدف این طرح کاهش ابعاد سامانه ی مورد نظر تا ابعاد یک دانه ی شکر است. در نتیجه می توان کاربردهایی مانند لیدار (LIDAR)، برقراری ارتباطات پایدار، حسگرهای شیمیایی و دقت بالایی را برای آن در نظر گرفت.
دودوس با همکاری پژوهشگرانی از موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST)، دانشگاه کالیفرنیا سانت باربارا، موسسه ی فناوری پاسادنا توسعه پیدا می کند. پژوهشگران با ترکیب چند جفت «[4]frequency comb»، تعدادی لیزر مینیاتوری و دیگر اجزا الکترونیک نوری (optoelectronic) توانستند، سینث‌سایزر کوچک را روی چهار ریزتراشه ایجاد کنند. هر یکی از این تراشه ها تنها دارای ابعاد کوچکی معادل 5 در 10 میلیمتر هستند.
پروژه ی دودوس هم اکنون به فاز پایانی خود وارد شده است و به زودی در دسترس سامانه های نوری ارتش و کسب و کارها قرار خواهد گرف
- یک نوسان ساز الکتریکی، مدار الکتریکی است که سیگنال الکتریکی تکرارشونده ،نوسانی تولید می‌کند، اغلب یک موج سینوسی یا یک موج مربعی. نوسان سازها جریان مستقیم (DC) را از منبع تغذیه به سیگنالی با جریان متناوب تبدیل می‌کنند.
- سینث‌سایزر ابزار الکترونیکی به شمار می رود که قادر به تولید انواع مختلف صدا و ترکیب سیگنال‌های با فرکانس متفاوت است. سینث‌سایزرز به جای تولید صدای مستقیم طبیعی سیگنال‌های الکتریکی می‌سازد که می‌تواند متعاقباً از داخل بلندگو یا هدفون پخش شود.
- Direct On-Chip Digital Optical Synthesizer
- عبارت frequency comb به منبع لیزری اشاره دارد که طیفی شامل مجموعه ای از خطوط فرکانسی از هم گسسته، با فاصله ی برابر را ارائه می دهد.
