Навъи нави мултиплексори терагертс иқтидори маълумотро ду баробар афзоиш дод ва иртиботи 6G-ро бо маҷрои бесобиқа ва талафоти ками додаҳо ба таври назаррас такмил дод.
Муҳаққиқон як мултиплексори фарохмаҷрои терагерсро ҷорӣ карданд, ки қобилияти маълумотро дучанд мекунад ва пешрафти инқилобиро ба 6G ва берун аз он меорад. (Манбаи тасвир: Getty Images)
Алоқаи бесими насли оянда, ки бо технологияи терагертс муаррифӣ шудааст, ваъда медиҳад, ки интиқоли маълумотро инқилоб мекунад.
Ин системаҳо дар басомадҳои терагертс кор мекунанд ва фарохмаҷрои беҳамторо барои интиқол ва иртиботи ултра-суръати маълумот пешниҳод мекунанд. Бо вуҷуди ин, барои пурра амалӣ кардани ин потенсиал, бояд мушкилоти ҷиддии техникӣ, бахусус дар идоракунӣ ва самаранок истифода бурдани спектри мавҷуда бартараф карда шаванд.
Пешравии барҷаста ин мушкилотро ҳал кард: аввалин поляризатсияи терагерц (де) мултиплексери интегралӣ дар платформаи кремнийи бе субстрат амалӣ карда шуд.
Ин тарҳи инноватсионӣ ба банди суб-терагертс J (220-330 ГГц) нигаронида шудааст ва ҳадафи табдил додани иртибот барои 6G ва берун аз он мебошад. Дастгоҳ иқтидори маълумотро ба таври муассир ду баробар афзоиш дода, суръати пасти талафоти маълумотро нигоҳ медорад ва барои шабакаҳои бесими баландсуръати самаранок ва боэътимод роҳ мекушояд.
Гурӯҳи паси ин марҳала профессор Вивават Виячумнанкул аз Мактаби муҳандисии электрикӣ ва механикии Донишгоҳи Аделаида, доктор Вейжи Гао, ҳоло пажӯҳишгари баъдидокторӣ дар Донишгоҳи Осака ва профессор Масаюки Фуҷита мебошанд.
Профессор Виячумнанкул изҳор дошт, ки "Мультиплексери поляризатсияи пешниҳодшуда имкон медиҳад, ки ҷараёнҳои сершумори додаҳо ҳамзамон дар як басомади басомад интиқол дода шаванд ва иқтидори маълумотро ба таври муассир дучанд кунад." Маҷрои нисбии тавассути дастгоҳ ба даст овардашуда дар ҳама гуна диапазони басомад бесобиқа аст, ки ҷаҳиши назаррасро барои мултиплексҳои ҳамгирошуда ифода мекунад.
Мультиплексорҳои поляризатсия дар муоширати муосир муҳиманд, зеро онҳо ба сигналҳои сершумор имкон медиҳанд, ки як басомади якхеларо мубодила кунанд ва қобилияти каналро ба таври назаррас афзоиш диҳанд.
Дастгоҳи нав ба ин тавассути истифодаи пайвасткунакҳои самти конусӣ ва пӯшиши муассири анизотропӣ ноил мешавад. Ин ҷузъҳо хосиятҳои ҷудогонаи поляризатсияро тақвият мебахшанд, ки дар натиҷа таносуби баланди нобудшавии поляризатсия (PER) ва фарохмаҷрои васеъ - хусусиятҳои асосии системаҳои муассири коммуникатсионӣ терагерт мешаванд.
Баръакси тарҳҳои анъанавӣ, ки ба мавҷҳои асимметрии мураккаб ва вобаста ба басомад такя мекунанд, мултиплексори нав пӯшиши анизотропиро бо вобастагии ночизи басомад истифода мебарад. Ин равиш фарохмаҷрои фарохеро, ки аз ҷониби пайвасткунакҳои конусӣ таъмин карда мешавад, пурра истифода мебарад.
Дар натиҷа фарохмаҷрои касрӣ наздик ба 40%, PER ба ҳисоби миёна аз 20 дБ зиёд ва талафоти ҳадди ақали воридшавӣ тақрибан 1 дБ мебошад. Ин ченакҳои иҷроиш аз тарҳҳои мавҷудаи оптикӣ ва печи печи, ки аксар вақт аз фарохмаҷрои танг ва талафоти зиёд азоб мекашанд, хеле зиёдтаранд.
Кори гурӯҳи тадқиқотӣ на танҳо самаранокии системаҳои терагерсро баланд мебардорад, балки барои давраи нави алоқаи бесим замина мегузорад. Доктор Гао қайд кард, ки "Ин навоварӣ як омили калидӣ дар кушодани иқтидори иртибототи терагертс мебошад." Барномаҳо ҷараёнҳои видеоии баландсифат, воқеияти афзоянда ва шабакаҳои мобилии насли ояндаро ба мисли 6G дар бар мегиранд.
Қарорҳои анъанавии идоракунии поляризатсияи терагерт, ба монанди табдилдиҳандаҳои режими ортогоналӣ (OMTs), ки ба мавҷҳои росткунҷаи металлӣ асос ёфтаанд, бо маҳдудиятҳои назаррас рӯбарӯ мешаванд. Мавҷҳои металлӣ дар басомадҳои баланд талафоти омиро эҳсос мекунанд ва равандҳои истеҳсолии онҳо аз сабаби талаботи сахти геометрӣ мураккабанд.
Мультиплексорҳои поляризатсияи оптикӣ, аз ҷумла онҳое, ки интерферометрҳои Mach-Zehnder ё кристаллҳои фотоникӣ истифода мебаранд, интегратсияи беҳтар ва талафоти камтарро пешниҳод мекунанд, аммо аксар вақт мубодилаи байни фарохмаҷро, паймонӣ ва мураккабии истеҳсолиро талаб мекунанд.
Пайвасткунакҳои самтӣ дар системаҳои оптикӣ ба таври васеъ истифода мешаванд ва барои расидан ба андозаи паймон ва PER баландии қавии поляризатсияро талаб мекунанд. Аммо, онҳо бо маҷрои танг ва ҳассосият ба таҳаммулпазирии истеҳсолот маҳдуданд.
Мультиплексори нав бартариҳои пайвасткунакҳои самти конусӣ ва пӯшиши муассири миёнаро муттаҳид намуда, ин маҳдудиятҳоро бартараф мекунад. Сарпӯши анизотропӣ хосиятҳои назаррасро нишон медиҳад, ки PER-ро дар фарохмаҷрои васеъ таъмин мекунад. Ин принсипи тарроҳӣ дуршавӣ аз усулҳои анъанавиро нишон медиҳад, ки ҳалли миқёспазир ва амалиро барои ҳамгироии терагерт таъмин мекунад.
Санҷиши таҷрибавии мултиплексор кори истисноии онро тасдиқ кард. Дастгоҳ дар диапазони 225-330 ГГц самаранок кор мекунад ва ба паҳнои фраксияи 37,8% ҳангоми нигоҳ доштани PER аз 20 дБ болотар аст. Андозаи паймон ва мутобиқати он бо равандҳои стандартии истеҳсолӣ онро барои истеҳсоли оммавӣ мувофиқ мегардонад.
Доктор Гао қайд кард, ки "Ин навоварӣ на танҳо самаранокии системаҳои иртиботии терагерсро афзоиш медиҳад, балки инчунин барои шабакаҳои бесими баландсуръати пурқувват ва боэътимод роҳ мекушояд."
Барномаҳои эҳтимолии ин технология берун аз системаҳои коммуникатсионӣ мебошанд. Бо такмил додани истифодаи спектр, мултиплексор метавонад пешрафтҳоро дар чунин соҳаҳо, аз қабили радар, тасвир ва Интернети чизҳо ба даст орад. "Дар давоми даҳсола, мо интизорем, ки ин технологияҳои терагертс ба таври васеъ қабул ва дар саросари соҳаҳои мухталиф муттаҳид карда шаванд" гуфт профессор Виячумнанкул.
Мультиплексор инчунин метавонад ба таври бефосила бо дастгоҳҳои пештар аз ҷониби даста таҳияшудаи беамформатсионӣ муттаҳид карда шавад, ки ин имкон медиҳад, ки функсияҳои муоширати пешрафта дар платформаи ягона. Ин мутобиқат универсалӣ ва миқёспазирии платформаи самараноки мавҷи диэлектрикии миёнапӯшро таъкид мекунад.
Натиҷаҳои таҳқиқоти гурӯҳ дар маҷаллаи Laser & Photonic Reviews нашр шудаанд, ки аҳамияти онҳоро дар пешрафти технологияи терагертс фотоникӣ таъкид мекунанд. Профессор Фуҷита қайд кард, ки "Бо бартараф кардани монеаҳои муҳими техникӣ, ин навоварӣ интизор меравад, ки таваҷҷӯҳ ва фаъолияти тадқиқотиро дар ин соҳа ҳавасманд кунад."
Муҳаққиқон интизор доранд, ки кори онҳо дар солҳои оянда ба барномаҳои нав ва такмили минбаъдаи технологӣ илҳом бахшида, дар ниҳоят ба прототипҳо ва маҳсулоти тиҷоратӣ оварда мерасонад.
Ин мултиплексор як қадами муҳиме ба пеш дар кушодани потенсиали муоширати терагертс мебошад. Он стандарти навро барои дастгоҳҳои ҳамгирошудаи терагерс бо ченакҳои бесобиқаи иҷроиш муқаррар мекунад.
Азбаски талабот ба шабакаҳои алоқаи баландсуръат ва иқтидори баланд афзоиш меёбад, чунин навовариҳо дар ташаккули ояндаи технологияи бесим нақши ҳалкунанда хоҳанд дошт.
Вақти фиристодан: 16 декабри 2024