புதிய அல்ட்ரா-வைட்பேண்ட் 997GHz எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்

புதிய அல்ட்ரா-வைட்பேண்ட் 997GHzமின்-ஒளியியல் பண்பேற்றி

ஒரு புதிய அல்ட்ரா-வைட்பேண்ட் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர் 997GHz அலைவரிசை சாதனையை படைத்துள்ளது.

சமீபத்தில், சுவிட்சர்லாந்தின் சூரிச்சில் உள்ள ஒரு ஆராய்ச்சிக் குழு, 10 MHz முதல் 1.14 THz வரையிலான அதிர்வெண்களில் இயங்கும் அல்ட்ரா-வைட்பேண்ட் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டரை வெற்றிகரமாக உருவாக்கியுள்ளது, இது 997 GHz இல் 3 dB அலைவரிசை சாதனையை அமைத்துள்ளது, இது தற்போதைய சாதனையை விட இரண்டு மடங்கு அதிகம். இந்த முன்னேற்றம் பிளாஸ்மா மாடுலேட்டர்களின் உகந்த வடிவமைப்பால் ஏற்படுகிறது, இது எதிர்கால டெராஹெர்ட்ஸ் ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளுக்கு (PICs) ஒரு புதிய இடத்தைத் திறக்கிறது.

தற்போது, ​​வயர்லெஸ் தொடர்பு முக்கியமாக நுண்ணலைகள் மற்றும் மில்லிமீட்டர் அலைகளை நம்பியுள்ளது, ஆனால் இந்த அதிர்வெண் பட்டைகளின் ஸ்பெக்ட்ரம் வளங்கள் நிறைவுற்றதாகவே உள்ளன. ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்பு ஒரு பெரிய அலைவரிசையைக் கொண்டிருந்தாலும், அதை நேரடியாக இலவச இடத்தில் வயர்லெஸ் பரிமாற்றத்திற்குப் பயன்படுத்த முடியாது. எனவே, THz தகவல்தொடர்பு வயர்லெஸ் மற்றும் ஃபைபர்-ஆப்டிக் நெட்வொர்க்குகளை இணைக்கும் "தங்கப் பாலம்" என்று கருதப்படுகிறது, இது 6G மற்றும் உயர்-விகித தொடர்பு அமைப்புகளுக்கு ஒரு சிறந்த தீர்வை வழங்குகிறது. தற்போதுள்ள எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்களின் செயல்திறன் (போன்றவை) என்பதில் சிக்கல் உள்ளது.LiNbO₃ பண்பேற்றிTHz அதிர்வெண் பட்டையில், , InGaAs மற்றும் சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பொருட்கள்) போதுமானதாக இல்லை. சமிக்ஞை குறைப்பு வெளிப்படையானது. வேலை செய்யும் அலைவரிசை சுமார் 14 GHz மட்டுமே மற்றும் அதிகபட்ச கேரியர் அதிர்வெண் 100 GHz மட்டுமே, இது THz தொடர்புக்குத் தேவையான தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்வதிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது. இந்தக் கட்டுரையில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய பிளாஸ்மா அடிப்படையிலான மாடுலேட்டரை உருவாக்கியுள்ளனர், இது 3 dB அலைவரிசையை 997 GHz ஆக வெற்றிகரமாக அதிகரித்துள்ளது, இது படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி தற்போதைய சாதனையை விட இரண்டு மடங்கு அதிகம். இந்த முன்னேற்றம் பாரம்பரிய தொழில்நுட்பங்களின் வரம்புகளை உடைப்பது மட்டுமல்லாமல், THz தகவல்தொடர்புகளின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கான பாதையையும் விரிவுபடுத்துகிறது!

படம் 1 THz அலைவரிசையுடன் கூடிய பிளாஸ்மா எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்

இந்த புதிய வகை மாடுலேட்டரின் முக்கிய திருப்புமுனை "பிளாஸ்மா விளைவு" எனப்படும் உயர் தொழில்நுட்பத்தில் உள்ளது. ஒரு உலோக நானோ கட்டமைப்பின் மேற்பரப்பில் ஒளி பிரகாசிக்கும்போது, ​​அது பொருளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களுடன் எதிரொலிக்கிறது என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள் - எலக்ட்ரான்கள் கூட்டாக ஒளியால் இயக்கப்பட்டு, ஒரு சிறப்பு வகையான அலையை உருவாக்குகின்றன. துல்லியமாக இந்த ஏற்ற இறக்கமே இதை செயல்படுத்துகிறதுபண்பேற்றிமிக உயர்ந்த செயல்திறனுடன் ஆப்டிகல் சிக்னல்களைக் கையாள. சோதனை முடிவுகள், மாடுலேட்டர் DC (நேரடி மின்னோட்டம்) முதல் 1.14 THz வரையிலான வரம்பிற்குள் நல்ல பண்பேற்ற பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் 500 GHz முதல் 800 GHz வரையிலான அதிர்வெண் பட்டையில் நிலையான ஆதாயத்தைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது.

மாடுலேட்டரின் செயல்பாட்டு பொறிமுறையை ஆழமாக ஆய்வு செய்ய, ஆராய்ச்சி குழு ஒரு விரிவான சமமான சுற்று மாதிரியை உருவாக்கி, உருவகப்படுத்துதல் மூலம் மாடுலேட்டரின் செயல்திறனில் பல்வேறு கட்டமைப்பு அளவுருக்களின் செல்வாக்கை பகுப்பாய்வு செய்தது. சோதனை முடிவுகள் கோட்பாட்டு மாதிரியுடன் நல்ல உடன்பாட்டில் உள்ளன, இது மாடுலேட்டரின் செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேலும் சரிபார்க்கிறது. கூடுதலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு மேம்பாட்டுத் திட்டத்தை முன்மொழிந்துள்ளனர். உகந்த வடிவமைப்பு மூலம், இந்த மாடுலேட்டரின் இயக்க அதிர்வெண் எதிர்காலத்தில் 1THz ஐ விட அதிகமாகவும், 2THz க்கும் அதிகமாகவும் அடையும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது!

இந்த ஆய்வு பிளாஸ்மாவின் பெரும் ஆற்றலை நிரூபிக்கிறதுஎலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்கள்THz தொடர்பு மற்றும் ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் (PICs). அல்ட்ரா-வைட்பேண்ட், உயர் செயல்திறன் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்ட இந்த சாதனம், THz சிக்னல் பண்பேற்றத்திற்கான புத்தம் புதிய தீர்வை வழங்குகிறது. எதிர்காலத்தில், சாதன வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளை மேலும் மேம்படுத்துவதன் மூலம், பிளாஸ்மா மாடுலேட்டர்களின் இயக்க அதிர்வெண் 2 THz ஐ விட அதிகமாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது அதிக தரவு விகிதங்களையும் பரந்த நிறமாலை கவரேஜையும் அடைகிறது. THz சகாப்தத்தின் வருகை வேகமான தரவு பரிமாற்றம் மற்றும் மிகவும் துல்லியமான உணர்திறன் திறன்களைக் குறிக்கிறது மட்டுமல்லாமல், வயர்லெஸ் தொடர்பு, ஆப்டிகல் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் அறிவார்ந்த கண்டறிதல் போன்ற பல துறைகளின் ஆழமான ஒருங்கிணைப்பையும் ஊக்குவிக்கும். பிளாஸ்மா எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்களின் முன்னேற்றம் THz தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும் ஒரு முக்கிய படியாக மாறக்கூடும், இது எதிர்கால தகவல் சமூகத்தின் அதிவேக இடைத்தொடர்புக்கு ஒரு அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.