اختراع ليزري جديد يعد بجعل الإنترنت أسرع بعشر مرّات ويُحدث نقلة نوعية في التطبيقات الطبية

اختراع ليزري جديد يَعِد بجعل الإنترنت أسرع بعشر مرّات ويُحدث نقلة نوعية في التطبيقات الطبية

تمكّن فريق من العلماء في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا بالسويد من تطوير مضخّم ليزري جديد يُمكنه نقل البيانات بسرعة تفوق عشرة أضعاف سرعات أنظمة الألياف البصرية المستخدمة حالياً، ما يُعدّ اختراقاً علمياً قد يُحدث ثورة في عالم الاتصالات والطب.
ويعتمد هذا الاختراع على تقنية مبتكرة للتضخيم الليزري تُعرف باسم “التضخيم البصري عالي الكفاءة”، وقد نُشرت تفاصيله في دراسة حديثة بمجلة Nature العلمية المرموقة.
وأوضح البروفيسور بيتر أندريكسون، المؤلف الرئيسي للدراسة، أن المضخمات التقليدية تعمل ضمن عرض نطاق ضيق لا يتجاوز 30 نانومتراً، بينما يتمتع المضخّم الجديد بعرض نطاق يبلغ 300 نانومتر، ما يجعله قادراً على تمرير بيانات أكثر بعشر مرات في الثانية.
ويستخدم المضخّم الجديد مادة نيتريد السيليكون، وهي مادة خزفية مقاومة للحرارة، ويعتمد تصميمه على موجهات ضوئية حلزونية الشكل تسمح بتوجيه نبضات الليزر بكفاءة عالية وتقليل التشويش، كما تم تصغير حجمه بدرجة تتيح دمجه في شرائح إلكترونية صغيرة، ما يفتح المجال أمام استخدامه في الأجهزة المحمولة.
وأشار تقرير لموقع لايف ساينس إلى أن الشكل الحلزوني للموجهات يوفّر مسارات ضوئية أطول ضمن مساحة مدمجة، وهو ما يُعزز ظاهرة “الخلط الرباعي للموجات” التي تتيح دمج ترددات ضوئية متعددة وتحقيق تضخيم بجودة عالية وضوضاء منخفضة.
ورغم أن سرعة الضوء لا يمكن تجاوزها، إلا أن الإنجاز الجديد يتمثل في اتساع نطاق التردّدات التي يغطيها المضخّم (من 1400 إلى 1700 نانومتر)، ما يُتيح نقل كمّيات ضخمة من البيانات.
ويفتح هذا الابتكار آفاقاً واسعة لتطبيقات مستقبلية، ليس فقط في الإنترنت فائق السرعة، بل أيضاً في مجالات دقيقة كالتصوير الطبي، والمجهر، والتحليل الطيفي، والتصوير التجسيمي (الهولوغرافي). كما يُشير الباحثون إلى إمكانية تكييف التصميم ليشمل الضوء المرئي، ما يجعله أداة واعدة في تقنيات التشخيص والعلاج الطبي.
واختُتم البيان بالقول إن الخطوة التالية ستشمل تطوير هذا الابتكار ليدخل حيّز الاستخدام العملي، سواء في مراكز البيانات أو في الأجهزة الطبية المتقدمة، ما قد يغيّر مستقبل الاتصالات والبصريات بشكل جذري.