Firmos Bandwidth9 specialistai iš Fremonto miesto Kalifornijoje sukūrė pirmąjį monolitišką ilgabangį vertikalaus rezonatoriaus paviršiuje spinduliuojantį lazerį (VCSEL - Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Ties 1,6 µm bangos ilgiu prietaisas spinduliuoja vieną modą ir gaminamas vienos epitaksijos procesų sekos metu - gamybos procesas jau tinka didelėms serijoms. Iki šiol žinomi VCSEL lazeriai reikalaudavo žymiai sudėtingesnių technologinių procesų, todėl masinei gamybai jie netiko.

   Bandwidth9 sukurtasis VCSEL lazeris yra sudarytas iš apačioje esančio Braggo reflektoriaus, InGaAs kvantinės duobės aktyviosios srities ir viršutinio Braggo veidrodžio. Abu veidrodžiai pasižymi dideliu atspindžio koeficientu ir geromis elektrinėmis savybėmis. Elektriniam ir optiniam ribojimui yra pasitelkiamas selektyvusis oksidavimas. Netrūkiosios veikos režime lazeris kambario temperatūroje generavo 0,45 mW galią esant naudojamai slenkstinei srovei 0,87 mA. VCSEL lazeris buvo išmėgintas perduodant 2,5 Gb/s duomenų srautą 50 km ilgio vienmode skaidula be jokio stiprinimo. Klaidingų bitų dažnis šio bandymo metu buvo mažesnis kaip 10^-9, o išvestį pasiekusi optinė galia buvo 28 dBm.

   Šveicarų mokslininkams pavyko išmatuoti, kokiu greičiu gali sklisti kvantų pasaulyje perduodama informacija. Pasirodo, kad net 1500 kartų greičiau negu šviesa.

   Šveicariškose lenktynėse buvo naudojamos persipynusių (entangled) fotonų poros. Jei kartą fotonai būtų susieti tarpusavyje, vėliau jie viską visuomet darytų kartu, netgi ir tuomet, jei atsidurtų priešingose visatos pusėse. Fizikai nemano, kad tai pažeistų reliatyvumo teorijoje įrašytą šviesos greičio, kaip paties didžiausio iš visų galimų judėjimo greičių, principą. "Šio efekto ryšiams panaudoti negalima; tokiu būdu perduodama informacija nėra tradicinė", - sako Wolfgangas Tittelis iš Ženevos universiteto.

   Visgi šveicarai nutarė nustatyti, kaip greitai tokie signalai galėtų sklisti. Todėl Ženevos laboratorijoje jie sukurdavo persipynusiųjų fotonų poras ir paleisdavo jas sklisti priešingomis 10 km ilgio žiedo iš optinės skaidulos kryptimis. Abiejų fotonų skaidula nulekiami keliai nėra visiškai vienodi, todėl vienas jų atskries anksčiau ir, jį užregistravus, pakeis savąją būseną. Dėl šito pasikeis ir antrojo, tuoj po to atlėkusio fotono būsena. Taigi mokslininkai žino, kad abu fotonai susijungė per trumpą laiko tarpą - tarp pirmojo ir antrojo fotonų pasirodymo - todėl galės suskaičiuoti ir minimalų tokio ryšio greitį.

   Pasirodo, kad šis greitis yra ne mažesnis nei 4,5 10¹¹ m/s - tokiu greičiu skriejant iki mums artimiausios Kentauro Alfos žvaigždės būtų galima nukeliauti per kiek ilgiau nei dieną. Įprastinė šviesa į tą žvaigždę lekia 4,3 metų.

   Kai kalbama apie ypač ilgas transokeanines ryšio linijas (6500-12000 km), naudojančias N x 40 Gb/s bangos ilgiu sutankintas sistemas WDM, tai turima galvoje vienintelis galimas regeneravimo būdas - signalo atstatymas pačioje linijoje naudojant sinchronišką moduliavimą ir siaurajuosčius filtrus. Be to, šiuo atveju daugiausiai dėl paprastesnių savo komponentų optiniai būdai yra pranašesni negu elektroninės alternatyvos. Be to, po pradinio sinchronizavimo vienu metu galima regeneruoti keleto WDM kanalų signalus. Šiuos pranašumus puikiai demonstruoja sistema, kurią sukūrė Alcatel (Paryžius, Prancūzija) bei Opto+ Groupement d'Interet Economique (Marcousis, Prancūzija) mokslininkai. Tai pirmas 160 Gb/s grynai optinis regeneratorius, kurio svarbiausias elementas yra prietaisas, kuris sugeba vienu metu optiškai regeneruoti keturis 40 Gb/s spartos kanalus, atskirtus vieną nuo kito 200 GHz tarpais. Šio elemento širdis yra iš indžio fosfido pagamintas Macho ir Zehnderio moduliatorius, kurio veika nepriklauso nei nuo šviesos poliarizacijos, nei nuo jos bangos ilgio. Moduliatoriaus konstrukcijoje dėl intensyvumo ir fazės moduliavimo optimizavimo labai svarbi vieta tenka sudvigubintiems elektrodams. Mokslininkai panaudojo regeneratorių 10 000 km nuotolio ryšiui iš vienmodės skaidulos pagamintoje kilpoje ir užregistravo mažesnius kaip 5 10^-8 klaidingų bitų dažnius.

   Barselonos universiteto (Ispanija) Ramono Corbalano vadovaujama fizikų grupė sukūrė teorinį modelį, kurį realizavus galima tikėtis įgyvendinti vieną iš didžiausių šiuolaikinių fizikos svajonių - netrūkiai spinduliuojantį rentgeno lazerį.

   Nors, pasak Corbalano, ši idėja kol kas egzistuoja tik popieriuje ir yra dar gana toli nuo jos praktinio įgyvendinimo, lazeris turės milžinišką potencialą ir galės būti taikomas visur - nuo skaitmeninių DVD vaizdo plokštelių iki mikrochirurgijos.

Mokslininkai sukūrė lazerio be užpildos apgrąžos teorinį modelį. Vieną dieną toks lazeris galėtų 100 kartų padidinti DVD įrašo talpą.

   Lazeris yra kaupinamas rubidžio atomų pluoštelio, sutelkto mažame skaidriame kube, patalpintame tarp dviejų veidrodžių. Į šių atomų pluoštelį nukreipiama matomos šviesos lazerio spinduliuotė. Lazerio ir atomų pluošteliai gali būti statmeni arba priešpriešiniai vienas kitam. Bet kuriuo atveju susidūrimo metu atsiranda vadinamasis lazeris be apgrąžos, o jo spinduliuotės dažnis iki 10 kartų viršija išorinio lazerio spinduliuotės dažnį.

   Lazeriai be užpildo apgrąžos iki šiol egzistuoja tik laboratorijose; jų tėra sukurta vos keletas. Corbalano grupė sako, kad jie kuriami vien tam, kad būtų galima parodyti, kad tokių lazerių teorija yra teisinga. Bet ispanų grupė įsitikinusi, jog jų modelis suteikia pirmąją galimybę panaudoti tokius lazerius labai svarbiai užduočiai - dažnio didinimui.

   Grupės narys Jordi Mompartas sako, jog pasiūlytoji teorija rodo, kad aukšto dažnio lazerio spinduliuotę galima sukurti panaudojus palyginti žemą dažnį.

   Vienas modelio trūkumas yra tas, kad kaip išorinis lazeris yra naudojamas dujų lazeris. Bet realizavus šią konstrukciją būtų galima toliau bandyti taikyti ir puslaidininkinius lazerius.

   Potencialūs taikymai yra labai svarbūs. Kai plokštelių skeneriuose naudojamų lazerių dažnis buvo padidintas vos 20 proc., kompaktines plokšteles pakeitė DVD technologija. Jei dažnis būtų pakeistas dešimt kartų, DVD įrašo talpa išaugtų 100 proc.

   Lucent Technologies priklausančių garsiųjų Bello laboratorijų mokslininkai, derindami naujai sukurtą plačiajuostę daugiamodę skaidulą MMF su vieną išilginę modą spinduliuojančiu vertikalaus rezonatoriaus paviršiuje šviečiančiu lazeriu VCSEL sugebėjo perduoti skaidula 10 Gb/s rekordiniu 2,8 km nuotoliu. Skaidula buvo kuriama 300 m nuotolio 10 Gb/s spartos Etherneto taikymams, o VCSEL generavo standartinį MMF atveju 850 nm bangos ilgį. Tradicinėmis daugiamodėmis skaidulomis 10 Gb/s galima perduoti ne toliau kaip kelis šimtus metrų, nes vėliau ima trukdyti skirtinga įvairių erdvinių skaidulos modų delsa. Naujojoje skaiduloje įvairios erdvinės modos atkeliauja tuo pat metu, todėl dėl išplitimo signalas degraduoja tik minimaliai.

   Kai buvo eliminuota modų dispersija, svarbiausia signalo degradavimo priežastimi tapo baigtinio VCSEL spektro pločio sąlygota chromatinė dispersija; todėl buvo pasirinktas vienmodis šviesos šaltinis. Mokslininkai panaudojo GaAs kvantinių duobių VCSEL lazerį, kurio spinduliuotėje viena moda išlikdavo netgi ir moduliuojant lazerį su 1,7 V amplitudės impulsais. Gautoji klaidingų bitų dažnio ir nuotolio sandauga yra didesnė, nei buvo kada nors iki tol pasiekta daugiamodėse skaidulose. Pagrindinė tolesnio nuotolio didinimo kliūtis yra paprasčiausiai didelis trumpų bangos ilgių šviesos slopinimas skaiduloje.

   Kompanijos Tokyo Gas mokslininkai sukūrė ultravioletinės spinduliuotės šaltinį iš sintetinio deimanto. Legiruojami boru deimantai gali pavirsti p-tipo puslaidininkiais, kuriais tekant elektros srovei gali atsirasti eksitonai (elektronų ir skylių poros, sujungtos tarpusavio traukos jėga). Šioms poroms yrant yra spinduliuojama 235 nm bangos ilgio šviesa.

   Norint gauti spinduliuotę, yra reikalingas ypatingai švarus ir mažai defektų turintis kristalas. Iki šiol nei natūralūs, nei sintetiniai deimantai tam dar netiko. Įprastiniai deimantai spinduliuoja tik ilgabangę šviesą, kuri atsiranda dėl priemaišų ir defektų būsenų buvimo.

Deimantinis ultravioletinės spinduliuotės šaltinis generuoja nekoherentišką šviesą. Galbūt vieną gražią dieną deimantai bus svarbiausia medžiaga puslaidininkinių ultravioletinių lazerių gamyboje.

   Tokyo Gas importuoja į Japoniją milžiniškus gamtinių dujų kiekius. Anksčiau kompanija bandė iš metano - svarbiausio gamtinių dujų komponento, gauti anglies miltelius. Iš šių miltelių ir buvo pagaminti labai geros kokybės deimantų kristalai. Tam reikėjo miltelius paveikti 50 000 atmosferų slėgiu ir 1500^oC temperatūra; tuomet iš jų išaugdavo 2-3 mm skersmens deimanto kristalai su minimaliais priemaišų ir defektų tankiais. Dabar yra planuojama sukurti p-n sandūras, o svarbiausias tikslas - per penkerius metus sukurti deimantinį lazerį.

   Tokie lazeriai galėtų būti naudojami didelio tankio optinės atminties sistemose ar apšvietimo įrenginiuose, kur naudojama ultravioletinė fluorescencija. Dėl labai didelio patvarumo deimantai yra pranašesni negu visos kitos puslaidininkinės medžiagos.

   Kompanija Coherent iš Kalifornijos pateikė bandymams telekomunikacinėse sistemose naujus puslaidininkinius lazerius. Lazeriai, kurie tinka erbiu legiruotų skaidulinių stiprintuvų (EDFA) kaupinimui, sukuria 500 mW dydžio 980 nm bangos ilgio spinduliuotės galią. Kompanija tvirtina, jog naujasis lazeris pakeis net keturis iki šiol EDFA kaupinimui naudotus lazerinius diodus, todėl gerokai supaprastins šių stiprintuvų korpusavimą

   Praėjusiame numeryje (RTN, Nr.2, 2000) buvome rašę apie bangos ilgiu tankintų (WDM) šviesolaidinių optinių ryšių linijų rekordą, pasiektą kompanijos Lucent specialistų - tuomet buvo pasiekta didesnė kaip 3 Tb/s vienos skaidulos pralaida. Rugsėjo 7 d. šis rekordas buvo pagerintas - naujasis rekordininkas - Alcatel pasiekė fantastišką 5,12 Tb/s ryšio spartą. Viena skaidula, viena kryptimi, 300 km nuotoliu buvo pasiųsti 128 kanalų, kurių kiekvienas buvo moduliuotas 40 Gb/s srautais, signalai. Tokia ryšio linijos pralaida atitinka 640 000 vienu metu siunčiamų ADSL signalų arba 100 milijonų telefono pokalbių, perduodamų vienu metu ir ta pačia skaidula

   Anglijos Kolčesterio mieste įsikūrusi firma Ilotron ruošiasi specializuotis magistralinių optinio ryšio tinklų maršrutizatorių kūrime. Firma tvirtina, jog tokios įrangos rinka per artimiausius 5 metus turėtų pasiekti 50 milijardų dolerių. Firmą įkūrė grupė Esekso universitete anksčiau dirbusių mokslininkų. Savo pirmojo maršrutizatoriaus konstravimo darbams ji gavo 10 mln. dolerių dydžio finansavimą iš rizikos kapitalo kompanijos 3i. Prietaisas ne tik galės būti taikomas optinių duomenų paketų komutavimui, bet jo pralaidą bus galima padidinti net iki petabitų (10¹⁵) per sekundę. Pirmasis dar terabitinės pralaidos gaminys turi pasirodyti šį rudenį.