Cureyek nû ya multipleksera terahertz kapasîteya daneyan du qat kiriye û bi bandfirehiyek bêhempa û windabûna daneyan a kêm ragihandina 6G bi girîngî baştir kiriye.
Lêkolîneran multipleksereke terahertz a band-fireh danasîn ku kapasîteya daneyan du qat dike û pêşketinên şoreşgerî tîne 6G û wêdetir. (Çavkaniya wêneyê: Getty Images)
Têkilîya bêtêl a nifşê din, ku bi teknolojiya terahertz tê temsîlkirin, soz dide ku şoreşekê di veguhestina daneyan de çêbike.
Ev sîstem li frekansên terahertz dixebitin, û ji bo veguhestina daneyan û ragihandina pir bilez bandfirehiyek bêhempa pêşkêş dikin. Lêbelê, ji bo ku ev potansiyel bi tevahî were fêm kirin, divê pirsgirêkên teknîkî yên girîng werin derbas kirin, nemaze di rêvebirin û karanîna bi bandor a spektruma berdest de.
Pêşketineke şoreşger vê pirsgirêkê çareser kir: yekem polarîzasyona (de)multîpleksera terahertz a entegre ya ultra-firehband ku li ser platformek silîkonê ya bê substrat hatiye çêkirin.
Ev sêwirana nûjen band J ya sub-terahertz (220-330 GHz) hedef digire û armanc dike ku ragihandinê ji bo 6G û pê ve veguherîne. Amûr bi bandor kapasîteya daneyan du qat dike di heman demê de rêjeyek windabûna daneyan a kêm diparêze, rê li ber torên bêtêl ên bilez ên bikêrhatî û pêbawer vedike.
Tîma li pişt vê qonaxê ji Profesor Withawat Withayachumnankul ji Fakulteya Endezyariya Elektrîk û Mekanîkî ya Zanîngeha Adelaide, Dr. Weijie Gao, ku niha lêkolînerê postdoktorayê li Zanîngeha Osaka ye, û Profesor Masayuki Fujita pêk tê.
Profesor Withayachumnankul diyar kir, "Multipleksera polarîzasyonê ya pêşniyarkirî dihêle ku gelek herikên daneyan di heman demê de di heman benda frekansê de werin veguheztin, bi bandor kapasîteya daneyê du qat zêde dike." Bandwidtha nisbî ya ku ji hêla cîhazê ve hatî bidestxistin li seranserê her rêza frekansê bêhempa ye, ku ji bo multiplekserên entegre gavek girîng temsîl dike.
Multiplekserên polarîzasyonê di ragihandina nûjen de pir girîng in ji ber ku ew dihêlin ku gelek sînyalan heman benda frekansê parve bikin, û kapasîteya kanalê bi girîngî zêde bikin.
Amûra nû bi karanîna girêdanên konîk ên arastekirî û pêça navînî ya bi bandor anîzotropîk vê yekê bi dest dixe. Ev pêkhate du-şikestina polarîzasyonê zêde dikin, di encamê de rêjeyek tinebûna polarîzasyonê ya bilind (PER) û bandfirehiyek fireh çêdibe - taybetmendiyên sereke yên pergalên ragihandinê yên terahertz ên bi bandor.
Berevajî sêwiranên kevneşopî yên ku xwe dispêrin rêberên pêlên asîmetrîk ên tevlihev û girêdayî frekansê, multipleksera nû pêçandina anîzotropîk bi tenê bi girêdanek sivik a frekansê bikar tîne. Ev rêbaz bi tevahî bandfirehiya berfireh a ku ji hêla girêdanên konîk ve tê peyda kirin bikar tîne.
Encam firehiya bandwîdthê ya perçeyî nêzîkî %40 e, PER-ya navînî ji 20 dB-ê derbas dibe, û windabûna têketinê ya herî kêm nêzîkî 1 dB ye. Ev pîvanên performansê ji yên sêwiranên optîkî û mîkropêlê yên heyî pir zêdetir in, ku pir caran ji firehiya bandwîdthê ya teng û windabûna zêde dikişînin.
Xebata tîma lêkolînê ne tenê karîgeriya sîstemên terahertz zêde dike, lê di heman demê de bingeha serdemeke nû di ragihandina bêtêl de jî datîne. Dr. Gao destnîşan kir, "Ev nûjenî ajokarek sereke ye di vekirina potansiyela ragihandina terahertz de." Serlêdan weşana vîdyoyê ya bi pênaseya bilind, rastiya zêdekirî û torên mobîl ên nifşê pêşerojê yên wekî 6G vedihewîne.
Çareseriyên rêveberiya polarîzasyona terahertz ên kevneşopî, wekî veguherînerên moda ortogonal (OMT) ên ku li ser rêberên pêlên metalî yên çargoşeyî hatine çêkirin, bi sînorkirinên girîng re rû bi rû ne. Rêberên pêlên metalî di frekansên bilindtir de windahiyên omîk ên zêde dibînin, û pêvajoyên çêkirina wan ji ber hewcedariyên geometrîkî yên hişk tevlihev in.
Multiplekserên polarîzasyona optîkî, tevî yên ku interferometreyên Mach-Zehnder an krîstalên fotonîk bikar tînin, entegrasyonek çêtir û windahiyên kêmtir pêşkêş dikin lê pir caran hewceyê danûstandinan di navbera bandwidth, kompaktî û tevliheviya çêkirinê de ne.
Çêkerên arasteyî bi berfirehî di sîstemên optîkî de têne bikar anîn û ji bo bidestxistina mezinahiya kompakt û PER-ya bilind hewceyê du-şikestina polarîzasyonê ya bihêz in. Lêbelê, ew ji hêla bandfirehiya teng û hesasiyeta li hember toleransên çêkirinê ve sînordar in.
Multipleksera nû avantajên girêdanên konîk ên arastekirî û pêçandina navîn a bi bandor bi hev re dike yek, û van sînordarkirinan derbas dike. Pêçandina anîzotropîk durefrignansek girîng nîşan dide, ku PER-ya bilind li seranserê bandfirehek fireh misoger dike. Ev prensîba sêwirandinê nîşana dûrketinê ji rêbazên kevneşopî ye, û çareseriyek pîvanbar û pratîkî ji bo entegrasyona terahertz peyda dike.
Pejirandina ceribandinî ya multiplekserê performansa wê ya bêhempa piştrast kir. Amûr di rêza 225-330 GHz de bi bandor dixebite, bandfirehiya perçeyî ya 37.8% bi dest dixe dema ku PER li jor 20 dB diparêze. Mezinahiya wê ya kompakt û lihevhatina wê bi pêvajoyên hilberînê yên standard re wê ji bo hilberîna girseyî guncan dike.
Dr. Gao got, "Ev nûjenî ne tenê karîgeriya pergalên ragihandinê yên terahertz zêde dike, lê di heman demê de rê li ber torên bêtêl ên bilez û bihêztir û pêbawertir vedike."
Sepandinên potansiyel ên vê teknolojiyê ji pergalên ragihandinê wêdetir diçin. Bi baştirkirina karanîna spektrumê, multiplekser dikare pêşketinan di warên wekî radar, wênekirin û Înterneta Tiştan de bi rê ve bibe. Profesor Withayachumnankul diyar kir, "Di nav deh salan de, em hêvî dikin ku ev teknolojiyên terahertz bi berfirehî werin pejirandin û di nav gelek pîşesaziyan de werin entegrekirin."
Multiplekser dikare bi awayekî bêkêmasî bi cîhazên tîrêjçêkirinê yên berê yên ku ji hêla tîmê ve hatine pêşve xistin re were entegre kirin, ku fonksiyonên ragihandinê yên pêşkeftî li ser platformek yekgirtî çalak dike. Ev hevahengî pirrengî û pîvanbariya platforma rêberiya pêlê ya dielektrîk a bi pêça navîn a bi bandor ronî dike.
Encamên lêkolînê yên tîmê di kovara Laser & Photonic Reviews de hatine weşandin, ku girîngiya wan di pêşvebirina teknolojiya terahertz a fotonîk de tekez dikin. Profesor Fujita got, "Bi derbaskirina astengiyên teknîkî yên krîtîk, tê payîn ku ev nûjenî eleqe û çalakiyên lêkolînê di vî warî de teşwîq bike."
Lêkolîner pêşbînî dikin ku xebata wan dê di salên pêş de serîlêdanên nû û pêşkeftinên teknolojîk ên din îlham bide, ku di dawiyê de dê bibe sedema prototîp û hilberên bazirganî.
Ev multiplekser gaveke girîng di warê vekirina potansiyela ragihandina terahertz de temsîl dike. Bi metrîkên performansa xwe yên bêhempa, ew ji bo cîhazên terahertz ên entegre standardek nû datîne.
Ji ber ku daxwaza ji bo torên ragihandinê yên bilez û kapasîteya bilind berdewam dike, nûbûnên weha dê di şekildana pêşeroja teknolojiya bêtêl de roleke girîng bilîzin.
Dema weşandinê: 16ê Kanûna Pêşîn a 2024an