Устройство размером в несколько сантиметров изготовлено из нитрида кремния — материала, который эффективно проводит свет. Внутри чипа находятся спиралевидные каналы, направляющие световые волны с минимальными потерями. «Главное преимущество — сочетание рекордной ширины диапазона и низкого уровня помех. Это позволяет усиливать даже слабые сигналы, например, от спутников», — поясняет Питер Андрекссон, руководитель исследования.

Учёные разместили несколько усилителей на одном чипе, что упрощает масштабирование технологии. Такая конструкция позволит создавать лазеры, мгновенно переключающиеся между разными длинами волн. В медицине это улучшит диагностику: например, инфракрасный диапазон сможет детально показать ткани при поиске опухолей, а видимый — повысить точность лазерных операций. Кроме того, устройства станут компактнее и дешевле, заменяя сразу несколько специализированных приборов.

Сейчас чип работает в диапазоне 1400–1700 нанометров, который используется в интернет-коммуникациях. Однако изменив конструкцию каналов, его можно адаптировать для видимого света (400–700 нм) или инфракрасного излучения (2000–4000 нм). Это откроет путь к новым технологиям — от голографических дисплеев до неинвазивной хирургии.

Разработка уже прошла испытания в лаборатории университета, а первые применения ожидаются в ближайшие годы. Технологию внедрят сначала в интернет-инфраструктуру, чтобы справиться с ростом трафика от умных устройств и потоковых сервисов. Затем — в медицинское оборудование и исследовательские приборы. Учёные прогнозируют, что через 5–10 лет такие чипы станут основой не только быстрого интернета, но и точных методов ранней диагностики заболеваний.