Iru terahertz multiplexer tuntun kan ti mu agbara data pọ si i, o si ti mu ibaraẹnisọrọ 6G pọ si ni pataki pẹlu bandwidth ti a ko tii ri tẹlẹ ati pipadanu data kekere.
Àwọn olùwádìí ti ṣe àgbékalẹ̀ ìpele band terahertz multiplexer kan tí ó ní agbára ìsopọ̀mọ́ra púpọ̀ tí ó sì mú kí ìlọsíwájú ìyípadà dé 6G àti jù bẹ́ẹ̀ lọ. (Orísun àwòrán: Getty Images)
Ìbánisọ̀rọ̀ aláilọ́wọ́ tí ó ń bọ̀, tí a fi ìmọ̀ ẹ̀rọ terahertz ṣe àfihàn, ṣèlérí láti yí ìgbéjáde dátà padà.
Àwọn ètò wọ̀nyí ń ṣiṣẹ́ ní àwọn ìgbà tí a lè lo terahertz, wọ́n ń fúnni ní bandwidth tí kò láfiwé fún ìgbéjáde data àti ìbánisọ̀rọ̀ kíákíá. Síbẹ̀síbẹ̀, láti lè rí agbára yìí gbà pátápátá, a gbọ́dọ̀ borí àwọn ìpèníjà ìmọ̀-ẹ̀rọ pàtàkì, pàápàá jùlọ nínú ìṣàkóso àti lílo àwọn ìpele tí ó wà nílẹ̀ lọ́nà tí ó dára.
Ìlọsíwájú tó lágbára kan ti yanjú ìṣòro yìí: ìpele àkọ́kọ́ tí a fi ìpele ...
Apẹẹrẹ tuntun yii fojusi ẹgbẹ sub-terahertz J (220-330 GHz) o si ni ero lati yi ibaraẹnisọrọ pada fun 6G ati ju bẹẹ lọ. Ẹrọ naa mu agbara data pọ si i ni imunadoko lakoko ti o n ṣetọju oṣuwọn pipadanu data kekere, ti o si n ṣeto ọna fun awọn nẹtiwọọki alailowaya iyara giga ti o munadoko ati igbẹkẹle.
Àwọn tó wà lẹ́yìn ìṣẹ̀lẹ̀ yìí ni Ọ̀jọ̀gbọ́n Withawat Withayachumnankul láti Ilé-ẹ̀kọ́ Ìmọ̀-ẹ̀rọ Amóhùnmáwòrán àti Ẹ̀rọ ti Yunifásítì Adelaide, Dókítà Weijie Gao, olùwádìí tó ti di dókítà ní Yunifásítì Osaka báyìí, àti Ọ̀jọ̀gbọ́n Masayuki Fujita.
Ọ̀jọ̀gbọ́n Withayachumnankul sọ pé, “Ẹ̀rọ ìlọ́po méjì tí a dámọ̀ràn láti fi polarization multiplexer yọ̀ǹda fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣàn data láti gbé jáde ní àkókò kan náà láàrín ìlọ́po méjì ìlọ́po méjì, èyí tí ó mú kí agbára data pọ̀ sí i ní ìlọ́po méjì.” Ìlọ́po méjì ìlọ́po méjì tí ẹ̀rọ náà ṣe kò tíì ṣẹlẹ̀ rí ní gbogbo ìlọ́po méjì ìlọ́po méjì, èyí tí ó dúró fún ìlọsókè pàtàkì fún àwọn multiplexers tí a ti ṣepọ.
Àwọn ẹ̀rọ ìfọ̀rọ̀wérọ̀ Polarization ṣe pàtàkì nínú ìbánisọ̀rọ̀ òde òní nítorí wọ́n ń jẹ́ kí ọ̀pọ̀ àmì lè pín iye ìfọ̀rọ̀wérọ̀ kan náà, èyí sì ń mú kí agbára ikanni pọ̀ sí i ní pàtàkì.
Ẹ̀rọ tuntun yìí ṣe àṣeyọrí èyí nípa lílo àwọn ohun èlò ìtọ́sọ́nà onígun mẹ́rin àti àwọn ohun èlò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ onígbà díẹ̀ tí ó munadoko. Àwọn èròjà wọ̀nyí mú kí ìpele ìfọwọ́sowọ́pọ̀ onígun mẹ́rin pọ̀ sí i, èyí tí ó yọrí sí ìpíndọ́gba ìparẹ́ ...
Láìdàbí àwọn àwòrán ìbílẹ̀ tí ó gbẹ́kẹ̀lé àwọn ìgbìmọ̀ ìwave tí kò ní ìyípadà àti tí ó gbára lé ìgbàkúgbà, multiplexer tuntun náà lo cladding anisotropic pẹ̀lú ìgbẹ́kẹ̀lé ìgbàkúgbà díẹ̀. Ọ̀nà yìí lo gbogbo bandwidth tí ó pọ̀ tí àwọn conical couplers pèsè.
Àbájáde rẹ̀ ni ìpele ìpele ìpín tó sún mọ́ 40%, ìpíndọ́gba PER tó ju 20 dB lọ, àti ìpàdánù ìfisí tó kéré jù tó 1 dB. Àwọn ìwọ̀n iṣẹ́ wọ̀nyí ju ti àwọn àwòrán optíkì àti máíkrówéfù tó wà tẹ́lẹ̀ lọ, èyí tó sábà máa ń ní ìpele ìpele tó kéré àti ìpàdánù gíga.
Iṣẹ́ ẹgbẹ́ ìwádìí náà kìí ṣe pé ó mú kí iṣẹ́ àwọn ètò terahertz sunwọ̀n síi nìkan ni, ó tún fi ìpìlẹ̀ lélẹ̀ fún àkókò tuntun nínú ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn. Dókítà Gao sọ pé, “Ìṣẹ̀dá tuntun yìí jẹ́ ohun pàtàkì nínú ṣíṣí agbára ìbánisọ̀rọ̀ terahertz sílẹ̀.” Àwọn ohun èlò náà ní fídíò tó ga jùlọ, òtítọ́ tó ga jùlọ, àti àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì alágbékalẹ̀ ìran tuntun bíi 6G.
Àwọn ọ̀nà ìṣàkóṣo ìṣàkóṣo ìpele ìbílẹ̀ terahertz, bíi àwọn transducers mode orthogonal (OMTs) tí a gbé ka orí àwọn ìṣàkóṣo irin onígun mẹ́rin, dojúkọ àwọn ààlà pàtàkì. Àwọn ìṣàkóṣo irin ní ìrírí àdánù ohmic tí ó pọ̀ sí i ní àwọn ìpele gíga, àti pé àwọn ìlànà ìṣelọ́pọ́ wọn jẹ́ dídíjú nítorí àwọn ohun tí ó yẹ kí a béèrè fún ní ti onígun mẹ́rin.
Àwọn ẹ̀rọ ìlọ́po méjì tí ó ń lo àwọn ohun èlò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ojú-ìwò, títí kan àwọn tí ń lo àwọn interferometers Mach-Zehnder tàbí àwọn kirisita photonic, máa ń fúnni ní ìṣọ̀kan tó dára jù àti àdánù tó dínkù ṣùgbọ́n wọ́n sábà máa ń nílò ìfowópamọ́ láàárín ìwọ̀n bandwidth, ìṣọ̀kan, àti ìṣòro iṣẹ́-ọnà.
Àwọn ìsopọ̀ ìtọ́sọ́nà ni a ń lò ní àwọn ètò opitika, wọ́n sì nílò ìsopọ̀ polarization tó lágbára láti dé ìwọ̀n kékeré àti PER tó ga. Síbẹ̀síbẹ̀, wọ́n ní ààlà pẹ̀lú ìwọ̀n tó kéré àti ìfàmọ́ra sí àwọn ìfaradà iṣẹ́-ṣíṣe.
Ẹ̀rọ multiplexer tuntun náà so àwọn àǹfààní ti conical direction couplers àti medium cladding pọ̀, ó sì borí àwọn ìdíwọ́ wọ̀nyí. Anisotropic cladding náà fi hàn pé ó ní agbára láti ṣe àtúnṣe, ó sì ń rí i dájú pé PER tó ga kọjá bandwidth tó gbòòrò. Ìlànà ìṣẹ̀dá yìí fi hàn pé ó yàtọ̀ sí àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀, ó sì ń pèsè ojútùú tó wúlò fún ìṣọ̀kan terahertz.
Ìdánwò ìfìdíkalẹ̀ multiplexer náà jẹ́rìí sí iṣẹ́ rẹ̀ tó tayọ. Ẹ̀rọ náà ń ṣiṣẹ́ dáadáa ní agbègbè 225-330 GHz, ó sì ń ṣe àṣeyọrí ìwọ̀n ìpele ìpín ti 37.8% nígbàtí ó ń pa PER mọ́ ju 20 dB lọ. Ìwọ̀n kékeré rẹ̀ àti ìbáramu rẹ̀ pẹ̀lú àwọn ìlànà ìṣelọ́pọ́ déédéé mú kí ó yẹ fún ìṣẹ̀dá púpọ̀.
Dókítà Gao sọ pé, “Ìṣẹ̀dá tuntun yìí kìí ṣe pé ó mú kí iṣẹ́ àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ terahertz sunwọ̀n síi nìkan ni, ó tún ń ṣí ọ̀nà sílẹ̀ fún àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì aláilọ́wọ́ tí ó lágbára jù àti tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé.”
Àwọn ohun tí ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí lè lò ju àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ lọ. Nípa mímú lílo ẹ̀rọ onípele-ìrísí sunwọ̀n síi, onípele-ìrísí lè mú kí ìlọsíwájú bá àwọn ẹ̀ka bíi radar, àwòrán, àti Íńtánẹ́ẹ̀tì ti Àwọn Ohun. “Láàárín ọdún mẹ́wàá, a retí pé kí àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ terahertz wọ̀nyí di èyí tí a gbà ní gbogbogbòò tí a sì ṣepọ pọ̀ mọ́ wọn láàárín onírúurú iṣẹ́,” Ọ̀jọ̀gbọ́n Withayachumnankul sọ.
A tun le so multiplexer naa pọ mọ awọn ẹrọ isamisi ti iṣaaju ti ẹgbẹ naa ṣe agbekalẹ, eyi ti o mu ki awọn iṣẹ ibaraẹnisọrọ to ti ni ilọsiwaju wa lori pẹpẹ iṣọkan kan. Ibamu yii ṣe afihan agbara ati agbara ti pẹpẹ waveguide dielectric alabọde ti o munadoko.
Àwọn àwárí ìwádìí ẹgbẹ́ náà ni a ti tẹ̀ jáde nínú ìwé ìròyìn Laser & Photonic Reviews, tí ó tẹnu mọ́ pàtàkì wọn nínú ìlọsíwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ photonic terahertz. Ọ̀jọ̀gbọ́n Fujita sọ pé, "Nípa bíborí àwọn ìdènà ìmọ̀ ẹ̀rọ pàtàkì, a retí pé ìṣẹ̀dá tuntun yìí yóò ru ìfẹ́ àti ìgbòkègbodò ìwádìí sókè nínú iṣẹ́ náà."
Àwọn olùwádìí náà retí pé iṣẹ́ wọn yóò fún àwọn ohun èlò tuntun àti àwọn àtúnṣe ìmọ̀ ẹ̀rọ síwájú sí i ní àwọn ọdún tí ń bọ̀, èyí tí yóò yọrí sí àwọn àpẹẹrẹ àti ọjà ìṣòwò.
Ẹ̀rọ multiplexer yìí dúró fún ìgbésẹ̀ pàtàkì kan ní ṣíṣí agbára ìbánisọ̀rọ̀ terahertz sílẹ̀. Ó gbé ìlànà tuntun kalẹ̀ fún àwọn ẹ̀rọ terahertz tí a ti so pọ̀ pẹ̀lú àwọn ìwọ̀n iṣẹ́ tí a kò tíì rí rí.
Bí ìbéèrè fún àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì ìbánisọ̀rọ̀ oníyára gíga àti oní agbára gíga ṣe ń pọ̀ sí i, irú àwọn ìṣẹ̀dá tuntun bẹ́ẹ̀ yóò kó ipa pàtàkì nínú ṣíṣe àtúnṣe ọjọ́ iwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ aláilowaya.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kejìlá-16-2024