ليزر بريلوين مع أنظمة مرنان مقترن.

تردد الضوء هو 193 تيرا هرتز عند 1550 نانومتر، والذي يستخدم غالبًا في نطاق الطول الموجي للاتصالات، في حين أن تردد الموجات الدقيقة يختلف بشكل عام كثيرًا عن نطاق جيجا هرتز. في هذا البحث، أثبتنا تجريبيًا أنه من الممكن إنشاء نظام على الرقاقة لتحويل تردد الضوء إلى موجات ميكروويف.
فلماذا هناك حاجة إلى طريقة لتوليد الموجات الدقيقة من خلال الضوء؟ إذا حاولت إرسال الموجات الدقيقة كما هي، فلن يكون الإرسال لمسافات طويلة ممكنًا بسبب فقدان الإرسال الكبير الناتج عن الكابلات المحورية. هناك مشكلة أخرى وهي أنه كلما حاولت توليد أفران ميكروويف كهربائيًا باستخدام مذبذب بلوري، كلما زاد تردد الموجات الميكروية المولدة، زاد مستوى الضوضاء.
لذلك، في السنوات الأخيرة، ومن أجل حل هذه المشاكل، تم إجراء الكثير من الأبحاث حول توليد الموجات الدقيقة بصريًا. تستخدم طريقة توليد الموجات الميكروية من الضوء آلية يقوم فيها الكاشف الضوئي بالكشف عن موجتين ضوئيتين بترددات مختلفة ونفس الطور، ويتم الحصول على ميكروويف يتوافق مع اختلاف التردد. وباستخدام هذه الطريقة، يصبح من الممكن نقل البيانات عبر الألياف الضوئية، مما يجعل النقل لمسافات طويلة ممكنًا.
ولتحقيق ذلك، من المهم إعداد مصباحين "متزامنين". وهذا يؤدي إلى انخفاض مستوى الضجيج. يعتبر ليزر Brillouin إحدى الطرق لتحقيق ذلك. ليزر Brillouin هو نظام يعزز تشتت Brillouin المحفز. من أجل توليد تشتت Brillouin المحفز بكفاءة، من الضروري حصر كثافة الضوء العالية في مساحة صغيرة، ويتم استخدام مرنان بصري لتحقيق ذلك. أظهرت الأبحاث السابقة وجود ليزر Brillouin مع مرنان واحد، ولكن كانت هناك حاجة للتحكم بدقة في حجم الرنان، وكان الرنان كبيرًا نسبيًا، حيث يبلغ قياسه ملم. لذلك، في هذا البحث، وباستخدام اثنين من الرنانات الضوئية، نجحنا في التخلص من صعوبة عملية الإنشاء هذه وتحقيق ليزر Brillouin في نظام أصغر (100 ميكرومتر).