Результатом почти четырёхлетних исследований в Калифорнийском университете в Сан-Диего стало создание фотонного коммутатора, превосходящего по быстродействию известные аналоги более чем на порядок.
Коммутация на столь высоких скоростях стала возможной благодаря успехам в области контроля интенсивных лучей всего несколькими фотонами, а также конструирования оптического волокна с молекулярным уровнем точности.
Стоян Радич (Stojan Radic) с коллегами показали, что нарушения структуры сердцевины волокна в нанометровых масштабах приводят к росту взаимодействий между фотонами. Силой взаимодействия можно управлять, тщательно конструируя волокна разной длины и сращивая их вместе. Точные измерения позволили авторам создать библиотеку наносигнатур волокна и определить профиль флуктуаций, который обеспечивает максимальное поглощение фотонной накачки. Затем они смогли оценить минимальное количество фотонов в управляющем импульсе, возможное в данном волокне. Взаимодействия между фотонами удалось усилить до такой степени, что для переключения сигнального пучка мощностью порядка нескольких ватт оказалось необходимым всего три фотона. Частота переключений при этом превысила 500 ГГц.
Помимо собственно решения задачи быстрого управления оптическим пучком, достигнутые результаты открывают путь для разработки нового класса чувствительных приёмников, способных функционировать при очень высоких частотах.
