නව අති-වයිඩ්බෑන්ඩ් 997GHzවිද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටරය
නව අල්ට්‍රා-වයිඩ්බෑන්ඩ් විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටරයක් 997GHz කලාප පළල වාර්තාවක් පිහිටුවා ඇත.
මෑතකදී, ස්විට්සර්ලන්තයේ සූරිච් හි පර්යේෂණ කණ්ඩායමක්, 10 MHz සිට 1.14 THz දක්වා සංඛ්‍යාතවල ක්‍රියාත්මක වන අතිශය පුළුල් කලාප විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටරයක් සාර්ථකව සංවර්ධනය කර ඇති අතර, එය 997 GHz හි 3 dB කලාප පළල වාර්තාවක් පිහිටුවයි, එය වත්මන් වාර්තාව මෙන් දෙගුණයකි. මෙම ඉදිරි ගමන ප්ලාස්මා මොඩියුලේටර්වල ප්‍රශස්ත නිර්මාණයට ආරෝපණය කර ඇති අතර, අනාගත ටෙරාහර්ට්ස් ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ පරිපථ (PIC) සඳහා අලුත්ම අවකාශයක් විවෘත කරයි.
වර්තමානයේ, රැහැන් රහිත සන්නිවේදනය ප්‍රධාන වශයෙන් මයික්‍රෝවේව් සහ මිලිමීටර තරංග මත රඳා පවතී, නමුත් මෙම සංඛ්‍යාත කලාපවල වර්ණාවලි සම්පත් සංතෘප්ත වීමට නැඹුරු වී ඇත. දෘශ්‍ය සන්නිවේදනයට විශාල කලාප පළලක් තිබුණද, එය නිදහස් අවකාශයේ රැහැන් රහිත සම්ප්‍රේෂණය සඳහා සෘජුවම භාවිතා කළ නොහැක. එබැවින්, THz සන්නිවේදනය රැහැන් රහිත සහ ෆයිබර්-ඔප්ටික් ජාල සම්බන්ධ කරන "රන් පාලම" ලෙස සලකනු ලබන අතර, 6G සහ ඉහළ අනුපාත සන්නිවේදන පද්ධති සඳහා කදිම විසඳුමක් සපයයි. ගැටළුව පවතින්නේ පවතින විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර්වල ක්‍රියාකාරිත්වය තුළය (උදා:LiNbO₃ මොඩියුලේටරය, InGaAs, සහ සිලිකන් මත පදනම් වූ ද්‍රව්‍ය) THz සංඛ්‍යාත කලාපයේ ප්‍රමාණවත් නොවේ. සංඥා දුර්වල වීම පැහැදිලිය. ක්‍රියාකාරී කලාප පළල 14 GHz පමණ වන අතර උපරිම වාහක සංඛ්‍යාතය 100 GHz පමණක් වන අතර එය THz සන්නිවේදනය සඳහා අවශ්‍ය ප්‍රමිතීන් සපුරාලීමට බොහෝ දුරස් ය. මෙම ලිපියෙන්, පර්යේෂකයන් නව ප්ලාස්මා පාදක මොඩියුලේටරයක් සංවර්ධනය කර ඇති අතර, එය 3 dB කලාප පළල 997 GHz දක්වා සාර්ථකව වැඩි කර ඇති අතර එය රූපය 1 හි දැක්වෙන පරිදි වත්මන් වාර්තාව මෙන් දෙගුණයකි. මෙම ඉදිරි ගමන සාම්ප්‍රදායික තාක්ෂණයන්හි සීමාවන් බිඳ දමනවා පමණක් නොව, THz සන්නිවේදනයේ අනාගත සංවර්ධනය සඳහා මාවත පුළුල් කරයි!
රූපය 1 THz කලාප පළල සහිත ප්ලාස්මා විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටරය
මෙම නව වර්ගයේ මොඩියුලේටරයේ මූලික ඉදිරි ගමන "ප්ලාස්මා ආචරණය" ලෙස හඳුන්වන අධි තාක්ෂණය තුළ පවතී. ලෝහ නැනෝ ව්‍යුහයක මතුපිට ආලෝකය බැබළෙන විට, එය ද්‍රව්‍යයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන සමඟ අනුනාද වන බව සිතන්න - ඉලෙක්ට්‍රෝන සාමූහිකව ආලෝකයෙන් ධාවනය වන අතර, විශේෂ ආකාරයේ තරංගයක් සාදයි. එය හරියටම මෙම උච්චාවචනය සක්‍රීය කරයිමොඩියුලේටරයඅතිශය ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකින් දෘශ්‍ය සංඥා හැසිරවීමට. පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ මොඩියුලේටරය DC (සෘජු ධාරාව) සිට 1.14 THz දක්වා පරාසය තුළ හොඳ මොඩියුලේෂන් ලක්ෂණ ප්‍රදර්ශනය කරන බවත් 500 GHz සිට 800 GHz දක්වා සංඛ්‍යාත කලාපයේ ස්ථායී ලාභයක් ඇති බවත්ය.
මොඩියුලේටරයේ ක්‍රියාකාරී යාන්ත්‍රණය ගැඹුරින් අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා, පර්යේෂණ කණ්ඩායම සවිස්තරාත්මක සමාන පරිපථ ආකෘතියක් ගොඩනඟා, විවිධ ව්‍යුහාත්මක පරාමිතීන්ගේ බලපෑම සිමියුලේටරය හරහා මොඩියුලේටරයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට විශ්ලේෂණය කළහ. අත්හදා බැලීමේ ප්‍රතිඵල න්‍යායාත්මක ආකෘතිය සමඟ හොඳ එකඟතාවයකින් යුක්ත වන අතර, මොඩියුලේටරයේ කාර්යක්ෂමතාව සහ ස්ථායිතාව තවදුරටත් සත්‍යාපනය කරයි. ඊට අමතරව, පර්යේෂකයන් වැඩිදියුණු කිරීමේ සැලැස්මක් යෝජනා කර ඇත. ප්‍රශස්තිකරණය කළ නිර්මාණය හරහා, මෙම මොඩියුලේටරයේ මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාතය අනාගතයේදී 1THz ඉක්මවිය හැකි අතර 2THz ට වඩා ළඟා විය හැකි යැයි අපේක්ෂා කෙරේ!
මෙම අධ්‍යයනයෙන් ප්ලාස්මාවේ විශාල විභවය පෙන්නුම් කරයිවිද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර්THz සන්නිවේදනය සහ ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ පරිපථ (PIC) වල. මෙම උපාංගය, එහි අතිශය පුළුල් කලාප, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව සහ ඒකාබද්ධ කිරීමේ ලක්ෂණ සහිතව, THz සංඥා මොඩියුලේෂන් සඳහා නවතම විසඳුමක් සපයයි. අනාගතයේදී, උපාංග සැලසුම් කිරීම සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් තවදුරටත් ප්‍රශස්තිකරණය කිරීමත් සමඟ, ප්ලාස්මා මොඩියුලේටර්වල මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාතය 2 THz ඉක්මවනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ, එමඟින් ඉහළ දත්ත අනුපාත සහ පුළුල් වර්ණාවලි ආවරණයක් ලබා ගනී. THz යුගයේ පැමිණීම යනු වේගවත් දත්ත සම්ප්‍රේෂණය සහ වඩාත් නිවැරදි සංවේදක හැකියාවන් පමණක් නොව, රැහැන් රහිත සන්නිවේදනය, දෘශ්‍ය පරිගණකකරණය සහ බුද්ධිමත් හඳුනාගැනීම වැනි බහු ක්ෂේත්‍රවල ගැඹුරු ඒකාබද්ධ කිරීම ප්‍රවර්ධනය කරනු ඇත. ප්ලාස්මා විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර්වල ඉදිරි ගමන, අනාගත තොරතුරු සමාජයේ අධිවේගී අන්තර් සම්බන්ධතාවය සඳහා පදනමක් සපයන, THz තාක්ෂණය සංවර්ධනය කිරීමට මඟ පෙන්වන ප්‍රධාන පියවරක් බවට පත්විය හැකිය.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූනි-09-2025