Nghiên cứu về thước đo ánh sáng với kích thước chỉ bằng một con chip không chỉ là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ, mà còn mang lại tiềm năng ứng dụng rộng lớn cho GPS và radar. Nỗ lực này dựa trên những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử silicon, đặc biệt là trong việc thu nhỏ một thành phần quan trọng được gọi là lược tần số xuống quy mô chip.

Ngay cả những hệ thống đo thời gian phức tạp nhất cũng có thể gặp phải hiện tượng giật hình thời gian, vấn đề quan trọng mà cần được giải quyết. Trong các ứng dụng như GPS, việc đo thời gian chính xác là cực kỳ quan trọng để xác định vị trí của người dùng. Radar cũng phụ thuộc vào tính toán thời gian một cách chính xác để phản xạ tín hiệu điện từ các mục tiêu. Phương pháp quang học đề xuất cung cấp tín hiệu định thời chính xác nhất và ổn định nhất, nhưng các thiết bị truyền thống thường rất cồng kềnh và không thực tế.

Ngày nay, các ứng dụng đang dựa vào bộ dao động vi sóng. Đồng hồ dao động vi sóng dựa vào các trường điện tử dao động ở tần số từ 300 MHz đến 300 GHz, cho phép phân chia thời gian chính xác hơn. Tuy nhiên, tín hiệu quang học có tiềm năng lớn hơn với tốc độ dao động cao hơn, nhưng việc chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện tử truyền thống thường gặp rất nhiều thách thức.

Nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu tại NIST (National Institute of Standards and Technology) đã phát triển thành công một hệ thống đo thời gian quang học có kích thước vừa vặn trên một con chip, mở ra cơ hội rộng lớn cho việc sử dụng công nghệ này. Hệ thống này sử dụng một cặp laser bán dẫn có độ ồn cực thấp, giúp giảm độ biến động trong hệ thống. Tín hiệu quang được chuyển đổi thành tín hiệu điện tử thông qua một lược tần, giúp giảm tín hiệu xuống tần số vi sóng. Quá trình này mang lại sự ổn định và chính xác cao hơn so với các hệ thống dựa trên vi sóng truyền thống.

Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc áp dụng công nghệ quang vào các lĩnh vực có thể ứng dụng trong thực tế, như GPS và radar, mở ra tiềm năng mới trong việc cải thiện đáng kể hiệu suất và chính xác của các hệ thống công nghệ quan trọng.

Nguồn: CESTI