ໃໝ່ Ultra-wideband 997GHzໂມດູນ electro-optic
ໂມດູເລເຕີອີເລັກໂທຣ-optic ໃໝ່ແບບກວ້າງພິເສດໄດ້ຕັ້ງບັນທຶກແບນວິດຂອງ 997GHz
ບໍ່ດົນມານີ້, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໃນ Zurich, ປະເທດສະວິດເຊີແລນ, ໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດພັດທະນາຕົວປັບສັນຍານແບບ ultra-wideband electro-optic ທີ່ເຮັດວຽກໃນຄວາມຖີ່ຕັ້ງແຕ່ 10 MHz ຫາ 1.14 THz, ກໍານົດການບັນທຶກແບນວິດ 3 dB ທີ່ 997 GHz, ເຊິ່ງເປັນສອງເທົ່າຂອງບັນທຶກໃນປະຈຸບັນ. ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ແມ່ນມາຈາກການອອກແບບທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງໂມດູນ plasma, ເປີດພື້ນທີ່ໃຫມ່ສໍາລັບວົງຈອນປະສົມປະສານ terahertz photonic ໃນອະນາຄົດ (PICs).
ໃນປັດຈຸບັນ, ການສື່ສານໄຮ້ສາຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ໄມໂຄເວຟແລະຄື້ນ millimeter, ແຕ່ຊັບພະຍາກອນ spectrum ຂອງແຖບຄວາມຖີ່ເຫຼົ່ານີ້ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະອີ່ມຕົວ. ເຖິງແມ່ນວ່າການສື່ສານທາງ optical ມີແບນວິດຂະຫນາດໃຫຍ່, ມັນບໍ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍກົງສໍາລັບການສົ່ງໄຮ້ສາຍໃນພື້ນທີ່ຫວ່າງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການສື່ສານ THz ຖືວ່າເປັນ "ຂົວທອງ" ເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍໄຮ້ສາຍ ແລະໃຍແກ້ວນໍາແສງ, ສະຫນອງການແກ້ໄຂທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ 6G ແລະລະບົບການສື່ສານທີ່ມີອັດຕາສູງກວ່າ. ບັນຫາແມ່ນຢູ່ໃນການປະຕິບັດຂອງ modulators electro-optic ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ (ເຊັ່ນ:LiNbO₃ modulator, InGaAs, ແລະວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນ) ໃນແຖບຄວາມຖີ່ THz ແມ່ນຢູ່ໄກຈາກພຽງພໍ. ການຫຼຸດຜ່ອນສັນຍານແມ່ນຈະແຈ້ງ. ແບນວິດທີ່ເຮັດວຽກແມ່ນພຽງແຕ່ປະມານ 14 GHz ແລະຄວາມຖີ່ຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສູງສຸດແມ່ນພຽງແຕ່ 100 GHz, ເຊິ່ງຢູ່ໄກຈາກມາດຕະຖານທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການສື່ສານ THz. ໃນບົດຄວາມນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາ modulator ທີ່ອີງໃສ່ plasma ໃຫມ່, ສົບຜົນສໍາເລັດການເພີ່ມແບນວິດ 3 dB ເປັນ 997 GHz, ເຊິ່ງເປັນສອງເທົ່າຂອງບັນທຶກປະຈຸບັນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1. ການພັດທະນານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ທໍາລາຍຂໍ້ຈໍາກັດຂອງເຕັກໂນໂລຢີແບບດັ້ງເດີມແຕ່ຍັງຂະຫຍາຍເສັ້ນທາງສໍາລັບການພັດທະນາການສື່ສານ THz ໃນອະນາຄົດ!
ຮູບທີ 1 ເຄື່ອງໂມດູນ electro-optic plasma ທີ່ມີແບນວິດ THz
ບາດກ້າວບຸກທະລຸຫຼັກຂອງ modulator ປະເພດໃຫມ່ນີ້ແມ່ນຢູ່ໃນເຕັກໂນໂລຢີສູງທີ່ເອີ້ນວ່າ "ຜົນກະທົບ plasma". ຈິນຕະນາການວ່າເມື່ອແສງສະຫວ່າງສ່ອງໃສ່ພື້ນຜິວຂອງໂຄງສ້າງ nano ໂລຫະ, ມັນ resonates ກັບເອເລັກໂຕຣນິກໃນວັດສະດຸ - ເອເລັກໂຕຣນິກ oscillate ຂັບເຄື່ອນໂດຍແສງສະຫວ່າງ, ປະກອບເປັນປະເພດພິເສດຂອງຄື້ນ. ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນການຜັນແປທີ່ເຮັດໃຫ້ການmodulatorເພື່ອຈັດການສັນຍານ optical ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ສຸດ. ຜົນໄດ້ຮັບການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂມດູນສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນລັກສະນະ modulation ທີ່ດີພາຍໃນຂອບເຂດຂອງ DC (ກະແສໂດຍກົງ) ເຖິງ 1.14 THz ແລະໄດ້ຮັບຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນແຖບຄວາມຖີ່ຂອງ 500 GHz ຫາ 800 GHz.
ເພື່ອສຶກສາຢ່າງເລິກເຊິ່ງກົນໄກການເຮັດວຽກຂອງ modulator, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາກໍ່ສ້າງແບບຈໍາລອງວົງຈອນທຽບເທົ່າລາຍລະອຽດແລະວິເຄາະອິດທິພົນຂອງຕົວກໍານົດການໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນກ່ຽວກັບການປະຕິບັດຂອງ modulator ໂດຍຜ່ານການຈໍາລອງ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການທົດລອງແມ່ນຢູ່ໃນການຕົກລົງທີ່ດີກັບຕົວແບບທິດສະດີ, ການກວດສອບປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຕົວຄວບຄຸມເພີ່ມເຕີມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເຫນີແຜນການປັບປຸງ. ຄາດວ່າໂດຍຜ່ານການອອກແບບທີ່ດີທີ່ສຸດ, ຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານຂອງໂມດູນນີ້ສາມາດເກີນ 1THz ໃນອະນາຄົດ, ແລະເຖິງແມ່ນເກີນ 2THz!
ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງຂອງ plasmaໂມດູເລເຕີ electro-opticໃນການສື່ສານ THz ແລະວົງຈອນປະສົມປະສານ photonic (PICs). ອຸປະກອນນີ້, ມີລັກສະນະຂອງ ultra-wideband, ປະສິດທິພາບສູງແລະການເຊື່ອມໂຍງ, ສະຫນອງການແກ້ໄຂໃຫມ່ສໍາລັບການປັບສັນຍານ THz. ໃນອະນາຄົດ, ດ້ວຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບເພີ່ມເຕີມຂອງການອອກແບບອຸປະກອນແລະຂະບວນການຜະລິດ, ຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານຂອງ plasma modulators ຄາດວ່າຈະເກີນ 2 THz, ບັນລຸອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່ສູງຂຶ້ນແລະການຄຸ້ມຄອງ spectrum ທີ່ກວ້າງຂວາງ. ການມາເຖິງຂອງຍຸກ THz ບໍ່ພຽງແຕ່ຫມາຍຄວາມວ່າການສົ່ງຂໍ້ມູນໄວຂຶ້ນແລະຄວາມສາມາດຮັບຮູ້ທີ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍ, ແຕ່ຍັງຈະສົ່ງເສີມການເຊື່ອມໂຍງເລິກຂອງຫຼາຍຂົງເຂດເຊັ່ນ: ການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ຄອມພິວເຕີ້ optical, ແລະການຊອກຄົ້ນຫາອັດສະລິຍະ. ການບຸກທະລຸຂອງ plasma electro-optic modulators ອາດຈະກາຍເປັນບາດກ້າວສໍາຄັນທີ່ນໍາພາການພັດທະນາຂອງເທກໂນໂລຍີ THz, ເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ກັນຄວາມໄວສູງຂອງສັງຄົມຂໍ້ມູນຂ່າວສານໃນອະນາຄົດ.
ເວລາປະກາດ: 09-09-2025