புதிய அதி அகல அலைவரிசை 997GHzமின்-ஒளி மாடுலேட்டர்
புதிய அதி அகல அலைவரிசை எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர் ஒன்று 997GHz அலைவரிசை சாதனையைப் படைத்துள்ளது.
சமீபத்தில், சுவிட்சர்லாந்தின் சூரிச்சில் உள்ள ஒரு ஆய்வுக் குழு, 10 மெகாஹெர்ட்ஸ் முதல் 1.14 டெராஹெர்ட்ஸ் வரையிலான அதிர்வெண்களில் இயங்கும் ஒரு மீ-அகலப்பட்டை மின்-ஒளி பண்பேற்றியை வெற்றிகரமாக உருவாக்கியுள்ளது. இது 997 ஜிகாஹெர்ட்ஸில் 3 டெசிபல் அலைவரிசை சாதனையை நிலைநாட்டியுள்ளது, இது தற்போதைய சாதனையை விட இருமடங்கு ஆகும். பிளாஸ்மா பண்பேற்றிகளின் மேம்படுத்தப்பட்ட வடிவமைப்பே இந்த திருப்புமுனைக்குக் காரணமாகும், இது எதிர்கால டெராஹெர்ட்ஸ் ஒளிமின்னியல் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளுக்கு (PICs) ஒரு புத்தம் புதிய களத்தைத் திறக்கிறது.
தற்போது, கம்பியில்லாத் தொடர்பு முக்கியமாக மைக்ரோ அலைகள் மற்றும் மில்லிமீட்டர் அலைகளைச் சார்ந்துள்ளது, ஆனால் இந்த அதிர்வெண் பட்டைகளின் அலைக்கற்றை வளங்கள் நிறைவுற்ற நிலையை அடைந்துள்ளன. ஒளியியல் தொடர்புக்கு அதிக அலைவரிசை இருந்தாலும், அதை திறந்த வெளியில் கம்பியில்லாப் பரிமாற்றத்திற்கு நேரடியாகப் பயன்படுத்த முடியாது. எனவே, டெராஹெர்ட்ஸ் (THz) தொடர்பு, கம்பியில்லா மற்றும் ஒளியிழை வலையமைப்புகளை இணைக்கும் "பொன்னான பாலமாக" கருதப்படுகிறது, இது 6G மற்றும் உயர்-வேகத் தொடர்பு அமைப்புகளுக்கு ஒரு சிறந்த தீர்வை வழங்குகிறது. தற்போதுள்ள மின்-ஒளியியல் பண்பேற்றிகளின் (electro-optic modulators) செயல்திறனில்தான் சிக்கல் உள்ளது.LiNbO₃ மாடுலேட்டர்THz அதிர்வெண் பட்டையில், InGaAs மற்றும் சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பொருட்கள் போன்றவற்றின் பயன்பாடு போதுமானதாக இல்லை. சமிக்ஞை வலுவிழப்பு தெளிவாகத் தெரிகிறது. செயல்படும் அலைவரிசை சுமார் 14 GHz மட்டுமே மற்றும் அதிகபட்ச கேரியர் அதிர்வெண் 100 GHz மட்டுமே ஆகும், இது THz தகவல்தொடர்புக்குத் தேவையான தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்வதிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது. இந்தக் கட்டுரையில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய பிளாஸ்மா அடிப்படையிலான மாடுலேட்டரை உருவாக்கி, 3 dB அலைவரிசையை 997 GHz ஆக வெற்றிகரமாக அதிகரித்துள்ளனர், இது தற்போதைய சாதனையை விட இரண்டு மடங்கு அதிகம், இது படம் 1-இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த திருப்புமுனை பாரம்பரிய தொழில்நுட்பங்களின் வரம்புகளை உடைப்பது மட்டுமல்லாமல், THz தகவல்தொடர்பின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கான பாதையையும் விரிவுபடுத்துகிறது!
படம் 1 THz அலைவரிசை அகலம் கொண்ட பிளாஸ்மா மின்-ஒளி பண்பேற்றி
இந்த புதிய வகை மாடுலேட்டரின் முக்கிய திருப்புமுனை, “பிளாஸ்மா விளைவு” எனப்படும் உயர் தொழில்நுட்பத்தில் அடங்கியுள்ளது. ஒரு உலோக நானோ கட்டமைப்பின் மேற்பரப்பில் ஒளி படும்போது, அது அந்தப் பொருளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களுடன் ஒத்திசைக்கிறது என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள் – அந்த ஒளியால் உந்தப்பட்டு, எலக்ட்ரான்கள் கூட்டாக அலைவுற்று, ஒரு சிறப்பு வகையான அலையை உருவாக்குகின்றன. இந்த ஏற்ற இறக்கம்தான் இந்த மாடுலேட்டரின் செயல்பாட்டை சாத்தியமாக்குகிறது.மாடுலேட்டர்ஒளி சமிக்ஞைகளை மிக அதிக செயல்திறனுடன் கையாள. சோதனை முடிவுகளின்படி, இந்த மாடுலேட்டர் நேர் மின்னோட்டம் (DC) முதல் 1.14 THz வரையிலான வரம்பில் நல்ல பண்பேற்றப் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் 500 GHz முதல் 800 GHz வரையிலான அதிர்வெண் பட்டையில் நிலையான பெருக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது.
மாடுலேட்டரின் செயல்பாட்டு முறையை ஆழமாக ஆய்வு செய்வதற்காக, ஆய்வுக் குழு ஒரு விரிவான சமமான மின்சுற்று மாதிரியை உருவாக்கி, உருவகப்படுத்துதல் மூலம் மாடுலேட்டரின் செயல்திறனில் வெவ்வேறு கட்டமைப்பு அளவுருக்களின் தாக்கத்தை பகுப்பாய்வு செய்தது. சோதனை முடிவுகள் கோட்பாட்டு மாதிரியுடன் நன்கு ஒத்துப்போகின்றன, இது மாடுலேட்டரின் செயல்திறனையும் நிலைத்தன்மையையும் மேலும் சரிபார்க்கிறது. கூடுதலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு மேம்பாட்டுத் திட்டத்தை முன்மொழிந்துள்ளனர். உகந்த வடிவமைப்பின் மூலம், இந்த மாடுலேட்டரின் இயக்க அதிர்வெண் எதிர்காலத்தில் 1THz-ஐத் தாண்டி, 2THz-க்கும் அதிகமாக எட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது!
இந்த ஆய்வு பிளாஸ்மாவின் பெரும் ஆற்றலை வெளிப்படுத்துகிறது.மின்-ஒளி மாடுலேட்டர்கள்டெராஹெர்ட்ஸ் (THz) தகவல் தொடர்பு மற்றும் ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் (PICs). இந்தச் சாதனம், அதன் அதி-அகல அலைவரிசை, உயர் செயல்திறன் மற்றும் ஒருங்கிணைப்புத் திறன் ஆகிய பண்புகளுடன், டெராஹெர்ட்ஸ் சிக்னல் பண்பேற்றத்திற்கு ஒரு புத்தம் புதிய தீர்வை வழங்குகிறது. எதிர்காலத்தில், சாதன வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளை மேலும் மேம்படுத்துவதன் மூலம், பிளாஸ்மா பண்பேற்றிகளின் இயக்க அதிர்வெண் 2 டெராஹெர்ட்ஸைத் தாண்டும் என்றும், இதன் மூலம் அதிக தரவு விகிதங்களையும் பரந்த அலைவரிசை வரம்பையும் அடைய முடியும் என்றும் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. டெராஹெர்ட்ஸ் சகாப்தத்தின் வருகையானது, வேகமான தரவுப் பரிமாற்றம் மற்றும் மிகவும் துல்லியமான உணர்திறன் திறன்களைக் குறிப்பது மட்டுமல்லாமல், கம்பியில்லாத் தகவல் தொடர்பு, ஒளியியல் கணினி மற்றும் அறிவார்ந்த கண்டறிதல் போன்ற பல துறைகளின் ஆழமான ஒருங்கிணைப்பையும் ஊக்குவிக்கும். பிளாஸ்மா எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் பண்பேற்றிகளின் இந்த முன்னேற்றம், டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும் ஒரு முக்கியப் படியாக அமையக்கூடும், மேலும் இது எதிர்காலத் தகவல் சமூகத்தின் அதிவேக இணைப்புக்கு ஒரு அடித்தளத்தை வழங்கும்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-09-2025