Home » Productie Industrie » Productie Automatisering » Netwerk systemen productie-industrie » Doorbraak Universiteit Twente maakt radiosignalen extreem zuiver
Door: Redactie - 9 april 2026 |
Radiosignalen vormen de ruggengraat van technologieën als GPS, mobiele netwerken en radar. Maar het radiospectrum raakt overvol, waardoor het filteren van zuivere radiosignalen steeds lastiger wordt. Onderzoekers van de Universiteit Twente presenteren nu een techniek die radiosignalen niet alleen veel zuiverder maakt, maar ook uiterst nauwkeurig onderscheidt van andere signalen in het spectrum.
Al jaren zoeken wetenschappers naar manieren om radiofrequentiesignalen op chips te genereren via interacties tussen licht en geluid. Het principe achter deze zogenaamde Brillouin-verstrooiing is al langer bekend, maar in de praktijk bleef het resulterende signaal te zwak voor echte toepassingen. De Universiteit Twente slaagde er nu samen met McMaster University in Canada in om die interactie maar liefst 200 keer te versterken. Hun bevindingen publiceerden zij in het gerenommeerde tijdschrift Nature Photonics.
De sleutel ligt in een dunne laag telluriumoxide die de onderzoekers aanbrachten op een standaard siliciumnitridechip. Deze laag wekt oppervlakte-akoestische golven op, die het team vergelijkt met ‘mini-aardbevingen’. De golven bewegen langs het oppervlak van de chip en koppelen daardoor veel sterker aan het laserlicht dan eerder mogelijk was. Het resultaat is een chip die radiosignalen daadwerkelijk versterkt in plaats van verzwakt.
Het radiospectrum is drukker dan ooit. Miljoenen apparaten, van smartphones tot satellieten, strijden om dezelfde frequentieruimte. Radiofrequentiefilters scheiden de gewenste frequenties van ongewenste ruis. Tijdens een telefoongesprek zorgen zulke filters er bijvoorbeeld voor dat de verbinding helder klinkt zonder interferentie van naburige kanalen. Ook radar, satellietnavigatie en de toekomstige 6G-standaard leunen zwaar op nauwkeurige filtering van radiosignalen.
De nieuwe chip kan een enkel radiokanaal isoleren uit een spectrum met duizenden kanalen. Daarbij verschuift het filter over een bereik van negen gigahertz. Dat is een indrukwekkende prestatie voor een resonator van minder dan een halve millimeter. Volgens de onderzoekers concurreert deze minuscule chip qua stabiliteit en nauwkeurigheid met systemen die vroeger apparatuur ter grootte van een stuurwiel vereisten.
Eerdere pogingen om licht-geluidinteractie op chips te versterken grepen vaak naar exotische of instabiele materialen. Die bleken buiten het laboratorium niet houdbaar. Siliciumnitride, het standaardmateriaal voor optische chips, bood altijd een te zwakke interactie. Telluriumoxide brengt daar verandering in. Fabrikanten gebruiken dit materiaal al langer in commerciele modulatoren, waardoor het bewezen en beschikbaar is.
De onderzoekers brachten de telluriumoxide-laag selectief aan, alleen op de plekken waar versterking nodig is. Hierdoor combineren zij de nieuwe techniek probleemloos met bestaande componenten op siliciumnitridechips, zoals lasers, versterkers en sensoren. Die modulaire aanpak maakt de technologie bijzonder aantrekkelijk voor industriële toepassing.
De doorbraak heeft directe relevantie voor sectoren die afhankelijk zijn van zuivere radiofrequentiesignalen. Denk aan defensie, telecom en luchtvaart, waar radar en communicatiesystemen om de scherpst mogelijke filtering vragen. Met de opkomst van 6G groeit bovendien de behoefte aan compacte, krachtige filtertechnologie. De Europese Commissie investeert al fors in onderzoek naar 6G-netwerken, waarbij het Smart Networks and Services Joint Undertaking miljarden euro’s vrijmaakt voor de volgende generatie draadloze communicatie.
De onderzoekers spreken zelf van ‘een belangrijk ontbrekend onderdeel voor praktische toepassingn’. Waar eerdere chips radiosignalen verzwakten tijdens het transport door het materiaal, versterkt de nieuwe chip ze juist. Die omslag van verlies naar winst opent de deur voor een hele reeks toepassingen die tot nu toe niet haalbaar waren op chipniveau.
Een van de meest opvallende aspecten van de techniek is de schaalbaarheid. Omdat de onderzoekers bouwen op bestaande siliciumnitride-productieprocessen, hoeven chipfabrikanten hun faciliteiten niet drastisch aan te passen. De extra stap, het aanbrengen van een dunne telluriumoxide-laag, past binnen gangbare fabricagemethoden. Dat verlaagt de drempel voor grootschalige productie aanzienlijk.
Voor de Nederlandse chipindustrie biedt deze ontwikkeling kansen. De Universiteit Twente beschikt over een sterke positie in geintegreerde fotonica en werkt nauw samen met het ecosysteem rond PhotonDelta, het nationale groeifonds-programma voor fotonische technologie. De vertaling van laboratoriumresultaten naar industriële productie van radiosignalen op chips kan daardoor sneller verlopen dan bij menig andere doorbraak in de fotonica.
Dit artikel delen op je eigen website? Geen probleem, dat mag. Meer informatie.
IndustrieVandaag is een onafhankelijk platform met het laatste nieuws van vandaag over de procesindustrie, industrial processing, productie industrie, maakindustrie en elektronica industrie.
Neem contact met ons op:
Tel +31 (0)23 737 07 63
Email via contactpagina
