Збільшення обсягів даних, якими оперують інформаційні центри, обумовлює те, що для сполук потужних комп’ютерів і серверних стійок в більшості випадків використовуються оптичні лінії зв’язку, а не кабельні ethernet-з’єднання, які вже не в змозі забезпечити необхідну ширину смуги пропускання. Однак, кожен високошвидкісний комунікаційний оптичний канал вимагає наявності окремого лазера і окремої електронної схеми управління. Намагаючись «розшити» це вузьке місце, вчені з різних установ постійно працюють над розширенням пропускної здатності оптичних каналів і нещодавно групі дослідників з університету Пурду (Purdue University) вдалося розробити нову технологію, за допомогою якої єдиний лазер виявляється здатним забезпечити роботу безлічі незалежних каналів, що працюють на різних частотах.Ключовим компонентом нової технології є крихітний мікрорезонатор. Це петля, півкільце оптичного хвилеводу, шириною 100 мікрометрів, виготовлене з нітриду кремнію. Оскільки товщина цього резонатора вкрай мала, то його структуру без проблем можна розмістити прямо на поверхні кремнієвого чіпа. І цей мікрорезонатор здатний замінити собою цілий стіл, уставлений призмами, лінзами, резонаторами і іншими традиційними оптичними компонентами, які всі у сукупності представляють собою керований особливим чином лазер.В експериментальній установці лазер пов’язаний резонатором і накачує його безперервним потоком світла однієї певної довжини хвилі. «Незважаючи на крихітні розміри, структура резонатора здатна містити в собі досить велику кількість енергії, концентрація якої призводить до зміни його властивостей лінійності. Зазвичай, якщо ми качаємо в резонатор енергію з певними параметрами і параметри резонатора лінійні, то на виході резонатора ми отримуємо енергію з такими ж параметрами, як і на вході» — пояснюють дослідники, — «Але коли взаємодія резонатора і енергії нелінійні, резонатор починає виробляти нові гармоніки більш високого порядку».Інтервал між піками частот мікрорезонатора має таку ж форму частотної гребінки, як і у резонаторів інших типів, і ці частоти можуть бути проведені шляхом змін резонансної частоти мікрорезонатора. А резонансна частота змінюється за допомогою електричного нагрівача з золотого дроту, прокладеного нижче структури резонатора. Зміна температури матеріалу тягне за собою зміни деяких його властивостей і, як наслідок, резонансної частоти.Експериментальна установка, в якій встановлено новий мікрорезонатор, ефективно працює з дискретними світловими імпульсами, з імпульсами світла, мають певну тривалість. Але, в ході експериментів вчені відзначили присутність імпульсів «темряви», дуже коротких проміжків, під час яких резонатор не пропускає і не випромінює ніякого світла. Тривалість цих темних імпульсів становить одну або дві пикосекунды, що в сто разів швидше, ніж час перемикання вихідних ключів сучасних мікроконтролерів. «Переваги використання імпульсів темряви полягає в тому, що ми маємо можливість відтворювати їх неодноразово і з високою точністю. Це забезпечує більш надійну передачу даних, адже досягти подібних характеристик з звичайними імпульсами світла неймовірно складно». В експериментальній установці дослідники продемонстрували, що звичайні яскраві імпульси можуть бути легко перетворені в темні імпульси і навпаки, що полегшує створення інтерфейсів між оптичною та електронною частинами системи.Крім забезпечення передачі великих обсягів інформації в комп’ютерах та комп’ютерних мережах, такі мікрорезонатори можуть знайти застосування в різних датчиках і спектроскопії. Вони дозволять досліджувати хімічні речовини в різних довжинах хвиль більш швидко та більш легко, ніж це досягається при використанні лазерів з перебудовуємою довжиною хвилі, які громіздкі, дорогі та яким на перемикання потрібен значний час.Наступний крок, який мають намір зробити вчені в найближчому часі, буде представляти собою спробу інтеграції нового мікрорезонатора в структуру реального чіпа, який буде містити всі необхідні компоненти і являти собою закінчений комунікаційний лазерний пристрій.