Ny karazana multiplexer terahertz vaovao dia nampitombo avo roa heny ny fahafaha-manao angona ary nanatsara ny fifandraisana 6G miaraka amin'ny bandwidth tsy mbola nisy hatrizay sy ny fahaverezan'ny angona ambany.
Ny mpikaroka dia nampiditra multiplexer terahertz band super midadasika izay mampitombo avo roa heny ny fahafahan'ny angon-drakitra ary mitondra fivoarana revolisionera amin'ny 6G sy mihoatra. (Loharano sary: Getty Images)
Ny fifandraisana an-tariby amin'ny taranaka manaraka, asehon'ny teknolojia terahertz, dia mampanantena fa hanova ny fifindran'ny angona.
Ireo rafitra ireo dia miasa amin'ny frequence terahertz, manolotra bandwidth tsy manam-paharoa ho an'ny fampitana angon-drakitra sy fifandraisana faran'izay haingana. Na izany aza, mba hahatsapana tanteraka an'io hery io, dia tsy maintsy resena ireo fanamby ara-teknika lehibe, indrindra amin'ny fitantanana sy ny fampiasana am-pahombiazana ny sehatra misy.
Fandrosoana lehibe no niatrika ity fanamby ity: ny ultra-wideband integrated terahertz polarization (de)multiplexer voalohany vita tamin'ny sehatra silisiôma tsy misy substrate.
Ity famolavolana manavao ity dia mikendry ny tarika sub-terahertz J (220-330 GHz) ary mikendry ny hanova ny fifandraisana ho an'ny 6G sy ny sisa. Mampitombo avo roa heny ny fahafahan'ny angon-drakitra ilay fitaovana sady mitazona ny taham-pahaverezan'ny angona ambany, manome lalana ho an'ny tambajotra tsy misy tariby haingam-pandeha mahomby sy azo antoka.
Ny ekipa ao ambadik'ity dingana ity dia ahitana ny Profesora Withawat Withayachumnankul avy ao amin'ny Oniversiten'i Adelaide's School of Electrical and Mechanical Engineering, Dr. Weijie Gao, mpikaroka postdoctoral ankehitriny ao amin'ny Osaka University, ary Profesora Masayuki Fujita.
Ny Profesora Withayachumnankul dia nilaza hoe: "Ny tolo-kevitry ny polarization multiplexer dia mamela ny fampitana angon-drakitra marobe amin'ny fotoana iray ao anatin'ny tarika matetika, izay mampitombo avo roa heny ny fahaiza-manaon'ny angona." Ny bandwidth havany azon'ilay fitaovana dia tsy mbola nisy hatrizay nanerana ny isan-karazany matetika, misolo tena ny fiakarana lehibe ho an'ny multiplexers mitambatra.
Tena ilaina amin'ny fifandraisana maoderina ny multiplexers polarization satria ahafahan'ny signal maro mizara ny tarika matetika mitovy, mampitombo be ny fahafahan'ny fantsona.
Ny fitaovana vaovao dia mahavita izany amin'ny alàlan'ny fampiasana conical directional couplers sy anisotropic fomba mahomby. Ireo singa ireo dia manatsara ny birefringence polarization, ka miteraka tahan'ny famongorana ny polarization (PER) sy ny bandwidth midadasika - toetra manan-danja amin'ny rafi-pifandraisana terahertz mahomby.
Tsy toy ny endrika nentim-paharazana izay miantehitra amin'ny asymmetric waveguides sarotra sy miankina matetika, ny multiplexer vaovao dia mampiasa cladding anisotropic miaraka amin'ny fiankinan-doha kely fotsiny. Ity fomba ity dia manararaotra tanteraka ny bandwidth omen'ny conical couplers.
Ny vokatr'izany dia ny bandwidth fractional manakaiky ny 40%, ny salan'isa PER mihoatra ny 20 dB, ary ny fatiantoka kely indrindra amin'ny fampidirana eo amin'ny 1 dB. Ireo metrika fampisehoana ireo dia mihoatra lavitra noho ny amin'ny endrika optika sy mikraoba efa misy, izay matetika mijaly amin'ny bandwidth tery sy fatiantoka be.
Ny asan'ny ekipa mpikaroka dia tsy vitan'ny manatsara ny fahombiazan'ny rafitra terahertz fa mametraka ny fototry ny vanim-potoana vaovao amin'ny fifandraisana an-tariby. Dr. Gao dia nanamarika, "Ity fanavaozana ity dia mpamily lehibe amin'ny famoahana ny mety ho an'ny fifandraisana terahertz." Ny fampiharana dia ahitana fandefasana horonan-tsarimihetsika avo lenta, zava-misy ampitomboina, ary tambajotra finday taranaka manaraka toa ny 6G.
Ny vahaolana fitantanana polarization terahertz nentim-paharazana, toy ny orthogonal mode transducers (OMTs) mifototra amin'ny waveguides metaly mahitsizoro, dia miatrika fetra lehibe. Ny waveguides metaly dia mahatsapa fatiantoka ohmic amin'ny fatra avo kokoa, ary sarotra ny fizotran'izy ireo noho ny fepetra geometrika henjana.
Optical polarization multiplexers, ao anatin'izany ireo mampiasa Mach-Zehnder interferometers na photonic kristaly, manome integrability tsara kokoa sy ambany fatiantoka fa matetika mitaky fifanakalozana eo amin'ny bandwidth, compactness, ary ny famokarana be pitsiny.
Ny couplers Directional dia ampiasaina betsaka amin'ny rafitra optika ary mitaky birefringence polarization matanjaka mba hahatratrarana ny habeny sy ny PER ambony. Na izany aza, voafetra amin'ny bandwidth tery sy ny fahatsapan-tena amin'ny fandeferana amin'ny famokarana izy ireo.
Ny multiplexer vaovao dia manambatra ny tombotsoan'ny conical directional couplers sy ny fametahana antonony mahomby, mandresy ireo fetra ireo. Ny fametahana anisotropika dia mampiseho birefringence manan-danja, miantoka ny PER ambony amin'ny bandwidth midadasika. Ity fitsipika famolavolana ity dia manamarika ny fialana amin'ny fomba nentim-paharazana, manome vahaolana azo ampiharina sy azo ampiharina amin'ny fampidirana terahertz.
Ny fanamarinana andrana amin'ny multiplexer dia nanamafy ny fahombiazany. Ny fitaovana dia miasa amin'ny fomba mahomby amin'ny 225-330 GHz, mahatratra 37.8% amin'ny bandwidth zara raha mitazona PER mihoatra ny 20 dB. Ny habeny kely sy mifanaraka amin'ny dingana famokarana mahazatra dia mahatonga azy ho mety amin'ny famokarana faobe.
Dr. Gao dia nanamarika hoe: "Ity fanavaozana ity dia tsy vitan'ny hoe manatsara ny fahombiazan'ny rafi-pifandraisana terahertz fa manome lalana ho an'ny tambajotra tsy misy finday matanjaka kokoa sy azo antoka kokoa."
Ny mety ho fampiharana an'ity teknolojia ity dia mihoatra lavitra noho ny rafi-pifandraisana. Amin'ny fanatsarana ny fampiasana spectrum, ny multiplexer dia afaka mitondra fandrosoana amin'ny sehatra toy ny radar, sary, ary Internet of Things. "Ao anatin'ny folo taona, manantena izahay fa ireo teknolojia terahertz ireo dia ho raisina sy ampifandraisina amin'ny indostria isan-karazany," hoy ny Profesora Withayachumnankul.
Ny multiplexer ihany koa dia azo ampifandraisina amin'ny fitaovana beamforming teo aloha novolavolain'ny ekipa, ahafahan'ny fifandraisana mandroso amin'ny sehatra iraisana. Ity fampifanarahana ity dia manasongadina ny fahaiza-manao sy ny scalability amin'ny sehatra onjam-peo dielectric salantsalany mahomby.
Ny fikarohana nataon'ny ekipa dia navoaka tao amin'ny gazety Laser & Photonic Reviews, manasongadina ny maha-zava-dehibe azy ireo amin'ny fandrosoana ny teknolojia terahertz photonic. Nanamarika ny Profesora Fujita hoe: "Amin'ny alàlan'ny fandresena ireo sakana ara-teknika manan-danja, ity fanavaozana ity dia antenaina hanentana ny fahalianana sy ny asa fikarohana eo amin'ny sehatra."
Ny mpikaroka dia manantena fa ny asany dia hanome aingam-panahy fampiharana vaovao sy fanatsarana ara-teknolojia bebe kokoa amin'ny taona ho avy, ary amin'ny farany dia hitarika ho amin'ny prototype sy vokatra ara-barotra.
Ity multiplexer ity dia maneho dingana lehibe amin'ny famoahana ny mety ho fifandraisana terahertz. Izy io dia mametraka fenitra vaovao ho an'ny fitaovana terahertz mitambatra miaraka amin'ireo metrika fampisehoana tsy mbola nisy hatrizay.
Satria tsy mitsaha-mitombo ny fitakiana tambajotram-pifandraisana haingam-pandeha avo lenta, ny fanavaozana toy izany dia hanana anjara toerana lehibe amin'ny famolavolana ny hoavin'ny teknolojia tsy misy tariby.
Fotoana fandefasana: Dec-16-2024