Chalmers rekordsnabba laser i datahallar, bilar och mobiler

Presentation
Fr. v: Anders Larsson, Ewa Simpanen, Alexander Grabowski, Mehdi Jahed och Johan Gustavsson. Foto: Patrik Bergenstav
Fr. v: Anders Larsson, Ewa Simpanen, Alexander Grabowski, Mehdi Jahed och Johan Gustavsson. Foto: Patrik Bergenstav

Laserforskningen vid Chalmers i Göteborg är förmodligen den främsta i världen. Det har lett till världsrekord för data i fiberoptiska kablar, både vad gäller energieffektivitet och överföringskapacitet.

Sådana framsteg är guld värt för företag med enorma datahallar som lagrar information för molntjänster och sociala medier, till exempel Facebooks datacenter i Luleå.
För när världens datakommunikation ökar explosionsartat är det optiska kablar som gäller, alltså data som överförs med laserljus. Och utvecklingen går mycket snabbt.
– När vi började vårt projekt för fem år sedan var den högsta kommersiella datahastigheten 10 Gigabit per sekund. Många trodde att det var stopp där, att det inte gick att köra fortare, säger Anders Larsson, professor vid institutionen för Mikroteknologi och Nanovetenskap på Chalmers tekniska högskola.

Flera världsrekord
Idag är det vanligt med 25 Gigabit/s och industrin tar de första stegen mot 50 Gigabit.
Men på Chalmers har man redan klarat världsrekordhastigheten 100 Gigabit/sek i en fiber med en kärna, vilket öppnar för flera Terabit i parallella fibrer. Eller också använder man sig av flera kärnor i varje fiber, något Chalmersforskarna gjorde redan för tre år sedan: 240 Gigabit per sekund i en fiber med sex kärnor!
Anders Larsson tror att 100 Gigabit/s är lanserat industriellt inom två–tre år.
Fokus i forskningen har legat på att utveckla den laser som finns på sändarsidan i fiberkabeln och som omvandlar elektriska signaler till optiska. Men energibesparing har varit viktig också. Till exempel har forskarna lyckats utveckla en så energieffektiv laser att den gör av med bara 0,1 picojoule per bit – även det ett världsrekord!

Hundratals sensorer
Och dessa lasrar kan användas till mycket mer än dataöverföring, till exempel sensorer i mobiltelefoner eller i självkörande bilar. Redan idag har mobiltelefonerna mängder av laser-sensorer.
– De mäter avståndet för autofokus på kameran och de känner av om man lägger kinden mot kameran, då stängs skärmen för att man inte ska trycka på knappar när man pratar, säger Anders Larsson.
– Och nya telefoner, med ansiktsigenkänning, har en matris av flera hundra lasrar som läser av ansiktet i ett prickmönster. Så marknaden är stor och blir allt större.

Chalmers – laser: VCSEL
Den typ av laser som förfinats i projektet kallas VCSEL (Vertical-cavity surface-emitting laser) och tillverkas i stor skala i världen idag, främst för datakommunikation och konsumentelektronik.
Forskningen har utförts vid centrumet FORCE på Chalmers och har finansierats av Stiftelsen för strategisk forskning (SSF) och av EU genom projektet MERLIN.

Kontakt: anders.larsson@chalmers.se

www.chalmers.se
www.optigot.com/


Publicerad: 25 juni, 2019