Banda ultra-leathan nua 997GHzmodúlóir leictrea-optúil
Tá taifead bandaleithead de 997GHz socraithe ag modúlóir leictrea-optúil ultra-leathanbhanda nua
Le déanaí, d’éirigh le foireann taighde i Zürich na hEilvéise modúlóir leictrea-optúil ultra-leathanbhanda a fhorbairt a oibríonn ag minicíochtaí idir 10 MHz agus 1.14 THz, ag socrú taifead bandaleithead 3 dB ag 997 GHz, atá dhá oiread an taifead reatha. Cuirtear an dul chun cinn seo i leith dearadh optamaithe modúlóirí plasma, rud a osclaíonn spás úrnua do chiorcaid chomhtháite fótónacha teireheirts (PICanna) sa todhchaí.
Faoi láthair, braitheann cumarsáid gan sreang den chuid is mó ar mhicreathonnta agus ar thonnta milliméadar, ach tá acmhainní speictrim na mbandaí minicíochta seo sáithithe go minic. Cé go bhfuil bandaleithead mór ag cumarsáid optúil, ní féidir í a úsáid go díreach le haghaidh tarchuir gan sreang i spás saor. Dá bhrí sin, meastar gurb í an chumarsáid THz an “droichead órga” a nascann líonraí gan sreang agus snáithíní optúla, rud a sholáthraíonn réiteach idéalach do chórais chumarsáide 6G agus córais chumarsáide ardráta. Is í an fhadhb atá ann ná go bhfuil feidhmíocht na modúlóirí leictrea-optúla atá ann cheana féin (amhailModúlóir LiNbO₃, InGaAs, agus ábhair atá bunaithe ar shiliceán) sa bhanda minicíochta THz i bhfad ó bheith leordhóthanach. Tá an maolú comhartha soiléir. Níl an bandaleithead oibre ach thart ar 14 GHz agus níl an minicíocht iompróra uasta ach 100 GHz, atá i bhfad ó na caighdeáin is gá le haghaidh cumarsáide THz a chomhlíonadh. San alt seo, d'fhorbair taighdeoirí modúlóir nua atá bunaithe ar phlasma, ag méadú an bandaleithead 3 dB go rathúil go 997 GHz, atá dhá oiread an taifead reatha, mar a thaispeántar i bhFíor 1. Ní hamháin go mbriseann an dul chun cinn seo teorainneacha na dteicneolaíochtaí traidisiúnta ach leathnaíonn sé an cosán freisin d'fhorbairt chumarsáide THz amach anseo!
Fíor 1 Modúlóir leictrea-optúil plasma le bandaleithead THz
Tá croílár na dul chun cinn atá sa chineál nua modúlóra seo suite san ardteicneolaíocht ar a dtugtar “éifeacht plasma”. Samhlaigh nuair a lonraíonn solas ar dhromchla nana-struchtúir miotail, go ndéanann sé athshondas leis na leictreoin san ábhar – luascann na leictreoin le chéile faoi thiomáint an tsolais, ag cruthú cineál speisialta tonnta. Is é an luaineacht seo go díreach a chuireann ar chumas anmodúlóirchun comharthaí optúla a ionramháil le héifeachtúlacht thar a bheith ard. Léiríonn na torthaí turgnamhacha go bhfuil tréithe modhnúcháin mhaithe ag an modúlóir laistigh den raon DC (sruth díreach) go 1.14 THz agus go bhfuil gnóthachan cobhsaí aige sa bhanda minicíochta ó 500 GHz go 800 GHz.
Chun staidéar domhain a dhéanamh ar mheicníocht oibre an mhodúlaitheora, thóg an fhoireann taighde samhail chiorcaid choibhéiseach mhionsonraithe agus rinne siad anailís ar thionchar paraiméadair struchtúracha éagsúla ar fheidhmíocht an mhodúlaitheora trí insamhalta. Tá na torthaí turgnamhacha i gcomhréir mhaith leis an tsamhail theoiriciúil, rud a fhíoraíonn éifeachtúlacht agus cobhsaíocht an mhodúlaitheora tuilleadh. Ina theannta sin, tá plean feabhsúcháin molta ag taighdeoirí. Táthar ag súil, trí dhearadh optamaithe, go bhféadfaidh minicíocht oibriúcháin an mhodúlaitheora seo dul thar 1THz sa todhchaí, agus fiú os cionn 2THz a bhaint amach!
Léiríonn an staidéar seo an cumas mór atá ag plasmamodúlóirí leictrea-optúlai gcumarsáid THz agus i gciorcaid chomhtháite fótónacha (PICanna). Soláthraíonn an gléas seo, lena shaintréithe ultra-leathanbhanda, ardéifeachtúlachta agus in-chomhtháthaitheachta, réiteach úrnua le haghaidh modhnú comhartha THz. Amach anseo, le tuilleadh optamaithe ar phróisis dearaidh agus monaraíochta gléasanna, meastar go sáróidh minicíocht oibriúcháin na modúlóirí plasma 2 THz, rud a bhainfidh rátaí sonraí níos airde agus clúdach speictrim níos leithne amach. Ní hamháin go gciallaíonn teacht ré THz tarchur sonraí níos tapúla agus cumais braite níos cruinne, ach cuirfidh sé comhtháthú domhain réimsí éagsúla ar nós cumarsáid gan sreang, ríomhaireacht optúil, agus braiteadh cliste chun cinn freisin. D’fhéadfadh dul chun cinn na modúlóirí leictrea-optúla plasma a bheith ina chéim ríthábhachtach i dtreo fhorbairt na teicneolaíochta THz, ag soláthar bunchloch d’idirnasc ardluais shochaí faisnéise an todhchaí.
Am an phoist: 9 Meitheamh 2025