Terahertz multiplexer-iň täze görnüşi maglumat kuwwatyny iki esse ýokarlandyrdy we görlüp-eşidilmedik geçirijilik giňligi we pes maglumat ýitgisi bilen 6G aragatnaşygyny ep-esli ýokarlandyrdy.
Gözlegçiler, maglumatlaryň kuwwatyny iki esse ýokarlandyrýan we 6G we ondan soňky döwürde rewolýusiýa ösüşini getirýän, giň gerimli terahertz multiplexer hödürlediler. (Surat çeşmesi: Getti Suratlar)
Terahertz tehnologiýasy bilen görkezilen indiki nesil simsiz aragatnaşyk, maglumat geçirişini rewolýusiýa etmegi wada berýär.
Bu ulgamlar terahertz ýygylyklarynda işleýär, ultra-çalt maglumat geçirmek we aragatnaşyk üçin deňi-taýy bolmadyk geçiriş giňligini hödürleýär. Şeýle-de bolsa, bu potensialy doly durmuşa geçirmek üçin, esasanam bar bolan spektri dolandyrmakda we netijeli peýdalanmakda möhüm tehniki kynçylyklary ýeňip geçmeli.
Öňe gidişlik bu kynçylygy çözdi: substratsyz kremniý platformasynda amala aşyrylan ilkinji ultra giň zolakly integral terahertz polýarizasiýa (de) multiplexer.
Bu innowasiýa dizaýny, sub-terahertz J toparyny (220-330 GGs) nyşana alýar we 6G we ondan soňky aragatnaşygy üýtgetmegi maksat edinýär. Enjam pes maglumat ýitgisini saklamak bilen, netijeli we ygtybarly ýokary tizlikli simsiz torlara ýol açyp, maglumat kuwwatyny iki esse ýokarlandyrýar.
Bu ädimiň arkasynda durýan topara Adelaýd uniwersitetiniň Elektrik we mehaniki in Engineeringenerçilik mekdebiniň professory Withawat Witaýaçumnankul, häzirki wagtda Osaka uniwersitetiniň postdoktor gözlegçisi doktor Weijie Gao we professor Masaýuki Fujita girýär.
Professor Witaýaçumnankul: "Teklip edilýän polýarizasiýa multiplexer köp sanly maglumat akymynyň şol bir ýygylyk zolagynda bir wagtda geçirilmegine mümkinçilik berýär we maglumatlaryň kuwwatyny iki esse ýokarlandyrýar" -diýdi. Enjam tarapyndan gazanylan otnositel zolak giňligi, ýygylyk diapazonynda öň görlüp-eşidilmedik, integral multiplexerler üçin möhüm böküşi görkezýär.
Polýarizasiýa multiplexerleri häzirki zaman aragatnaşygynda möhümdir, sebäbi köp signallary şol bir ýygylyk zolagyny paýlaşmaga mümkinçilik berýär we kanalyň kuwwatyny ep-esli ýokarlandyrýar.
Täze enjam, konusly ugrukdyryjy birikdirijileri we anizotrop täsirli orta örtükleri ulanmak arkaly ýetýär. Bu komponentler polýarizasiýa birefringensiýasyny güýçlendirýär, netijede ýokary polýarizasiýa ýok bolmak gatnaşygy (PER) we giň zolakly giňlik - netijeli terahertz aragatnaşyk ulgamlarynyň esasy aýratynlyklary.
Çylşyrymly we ýygylyga bagly asimmetrik tolkun goragçylaryna bil baglaýan adaty dizaýnlardan tapawutlylykda, täze multiplexer diňe az ýygylyga baglylyk bilen anizotrop örtügini ulanýar. Bu çemeleşme, konus birikdirijiler tarapyndan üpjün edilýän giň zolakly giňligi doly ulanýar.
Netijede, 40% -e golaý fraksiýa zolagy, ortaça PER 20 dB-den ýokary we iň az goýulmagy takmynan 1 dB. Bu öndürijilik ölçegleri, köplenç dar zolakly we ýokary ýitgilerden ejir çekýän optiki we mikrotolkun dizaýnlaryndan has ýokarydyr.
Gözleg toparynyň işi diňe bir terahert ulgamlarynyň netijeliligini ýokarlandyrmak bilen çäklenmän, simsiz aragatnaşykda täze döwür üçin esas döredýär. Doktor Gao "Bu täzelik terahertz aragatnaşygynyň mümkinçiliklerini açmakda esasy hereketlendiriji" -diýdi. Programmalar ýokary kesgitli wideo akymyny, giňeldilen hakykaty we 6G ýaly indiki nesil ykjam torlaryny öz içine alýar.
Dörtburçly metal tolkun goragçylaryna esaslanýan ortogonal re modeim geçirijileri (OMT) ýaly adaty terahertz polýarizasiýa dolandyryş çözgütleri ep-esli çäklendirmelere sezewar bolýar. Metal tolkun goragçylary has ýokary ýygylyklarda ohmiki ýitgileri köpeldýärler we berk geometrik talaplar sebäpli önümçilik prosesi çylşyrymly.
Opt-polýarizasiýa multiplexerleri, şol sanda Mach-Zehnder interferometrlerini ýa-da fotonik kristallary ulanýanlary has gowy integrasiýa we pes ýitgiler hödürleýär, ýöne köplenç zolak giňligi, ykjamlyk we önümçilik çylşyrymlylygy arasynda söwda nyrhlaryny talap edýär.
Ugurly birikdirijiler optiki ulgamlarda giňden ulanylýar we ykjam ululyga we ýokary PER-e ýetmek üçin güýçli polýarizasiýa birefringensiýasyny talap edýär. Şeýle-de bolsa, olar dar geçirijilik giňligi we önümçilige çydamlylygy bilen çäklenýärler.
Täze multiplexer, bu çäklendirmeleri ýeňip geçip, konus ugurly birikdirijileriň we täsirli orta örtükleriň artykmaçlyklaryny birleşdirýär. Anizotrop örtük, giň zolakda ýokary PER-i üpjün edip, möhüm birefringensiýany görkezýär. Bu dizaýn ýörelgesi, terahertz integrasiýasy üçin ulaldylan we amaly çözgüt hödürläp, adaty usullardan daşlaşmagy alamatlandyrýar.
Multiplexeriň synag synaglary onuň ajaýyp öndürijiligini tassyklady. Enjam 225-330 GGs diapazonda netijeli işleýär we 20 dB-den ýokary PER saklamak bilen 37,8% fraksiýa zolakly giňlige ýetýär. Ykjam ululygy we adaty önümçilik amallary bilen utgaşyklygy ony köpçülikleýin önümçilige laýyk edýär.
Doktor Gao "Bu täzelik diňe bir terahertz aragatnaşyk ulgamlarynyň netijeliligini ýokarlandyrman, eýsem has güýçli we ygtybarly ýokary tizlikli simsiz torlara ýol açýar" -diýdi.
Bu tehnologiýanyň mümkin bolan goşundylary aragatnaşyk ulgamlaryndan has giňdir. Spektriň ulanylyşyny gowulandyrmak bilen, multiplexer radar, şekillendiriş we zatlaryň interneti ýaly ugurlarda öňe gidişlige itergi berip biler. Professor Witaýaçumnankul "Onýyllygyň içinde bu terahertz tehnologiýalarynyň giňden ornaşdyrylmagyna we dürli pudaklarda birleşdirilmegine garaşýarys" -diýdi.
Multiplexer, topar tarapyndan işlenip düzülen öňki şöhlelendiriji enjamlar bilen bitewi birleşdirilip, bitewi platformada ösen aragatnaşyk funksiýalaryny üpjün edip biler. Bu utgaşyk, orta örtükli dielektrik tolkun gorag platformasynyň köpugurlylygyny we göwrümliligini görkezýär.
Toparyň gözleg netijeleri, fotonik terahert tehnologiýasyny ösdürmekde ähmiýetini nygtap, “Laser & Photonic Reviews” inurnalynda çap edildi. Professor Fujita "Kritiki tehniki päsgelçilikleri ýeňip geçmek bilen bu innowasiýa bu ugurdaky gyzyklanmany we gözleg işlerini höweslendirer" -diýdi.
Gözlegçiler, işleriniň ýakyn ýyllarda täze amalyýetlere we tehnologiki kämilleşdirişlere ylham berjekdigini, netijede täjirçilik prototiplerine we önümlerine sebäp boljakdygyny çaklaýarlar.
Bu multiplexer terahertz aragatnaşygynyň potensialyny açmakda möhüm ädimdir. Öň görlüp-eşidilmedik öndürijilik ölçegleri bilen integrirlenen terahertz enjamlary üçin täze standart kesgitleýär.
Speedokary tizlikli, ýokary kuwwatly aragatnaşyk torlaryna islegiň artmagy bilen, şeýle täzelikler simsiz tehnologiýanyň geljegini emele getirmekde möhüm rol oýnar.
Iş wagty: 16-2024-nji dekabry