ຄື້ນຄວາມຖີ່ກວ້າງພິເສດ 997GHz ໃໝ່ຕົວປັບສັນຍານເອເລັກໂຕຣ-ອໍບຕິກ
ຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງຄວາມຖີ່ກວ້າງພິເສດໃໝ່ໄດ້ສ້າງສະຖິຕິແບນວິດທີ່ 997GHz
ເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າທີ່ເມືອງ Zurich, ປະເທດສະວິດເຊີແລນ, ໄດ້ພັດທະນາຕົວປັບຄວາມຖີ່ໄຟຟ້າແສງ ultra-wideband ທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ຕັ້ງແຕ່ 10 MHz ຫາ 1.14 THz, ເຊິ່ງສ້າງສະຖິຕິແບນວິດ 3 dB ທີ່ 997 GHz, ເຊິ່ງເປັນສອງເທົ່າຂອງສະຖິຕິໃນປະຈຸບັນ. ຄວາມກ້າວໜ້ານີ້ແມ່ນຍ້ອນການອອກແບບທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຕົວປັບຄວາມຖີ່ plasma, ເຊິ່ງເປີດພື້ນທີ່ໃໝ່ສຳລັບວົງຈອນລວມໂຟໂຕນິກເທຣາເຮີດສ໌ (PIC) ໃນອະນາຄົດ.
ໃນປະຈຸບັນ, ການສື່ສານແບບໄຮ້ສາຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອາໄສຄື້ນໄມໂຄເວຟ ແລະ ຄື້ນມິນລິແມັດ, ແຕ່ຊັບພະຍາກອນຄື້ນຄວາມຖີ່ຂອງແຖບຄວາມຖີ່ເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະອີ່ມຕົວ. ເຖິງແມ່ນວ່າການສື່ສານແບບແສງມີແບນວິດຂະໜາດໃຫຍ່, ແຕ່ມັນບໍ່ສາມາດນຳໃຊ້ໂດຍກົງສຳລັບການສົ່ງສັນຍານແບບໄຮ້ສາຍໃນພື້ນທີ່ຫວ່າງໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ການສື່ສານ THz ຈຶ່ງຖືກຖືວ່າເປັນ "ຂົວທອງຄຳ" ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍໄຮ້ສາຍ ແລະ ເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງ, ເຊິ່ງເປັນທາງອອກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບລະບົບການສື່ສານ 6G ແລະ ຄວາມໄວສູງ. ບັນຫາແມ່ນຢູ່ທີ່ປະສິດທິພາບຂອງຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ (ເຊັ່ນຕົວປັບ LiNbO₃, InGaAs, ແລະວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນ) ໃນແຖບຄວາມຖີ່ THz ຍັງບໍ່ພຽງພໍ. ການຫຼຸດຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງສັນຍານແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ. ແບນວິດການເຮັດວຽກແມ່ນພຽງແຕ່ປະມານ 14 GHz ແລະຄວາມຖີ່ພາຫະນະສູງສຸດແມ່ນພຽງແຕ່ 100 GHz, ເຊິ່ງຍັງໄກຈາກການຕອບສະໜອງມາດຕະຖານທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການສື່ສານ THz. ໃນບົດຄວາມນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາໂມດູເລດທີ່ອີງໃສ່ພລາສມາໃໝ່, ໂດຍໄດ້ເພີ່ມແບນວິດ 3 dB ເປັນ 997 GHz ຢ່າງສຳເລັດຜົນ, ເຊິ່ງເປັນສອງເທົ່າຂອງສະຖິຕິປັດຈຸບັນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1. ຄວາມກ້າວໜ້ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ທຳລາຍຂໍ້ຈຳກັດຂອງເຕັກໂນໂລຢີແບບດັ້ງເດີມເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຂະຫຍາຍເສັ້ນທາງສຳລັບການພັດທະນາການສື່ສານ THz ໃນອະນາຄົດ!
ຮູບທີ 1 ຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງພລາສມາທີ່ມີແບນວິດ THz
ການຄົ້ນພົບຫຼັກຂອງໂມດູເລເຕີປະເພດໃໝ່ນີ້ແມ່ນຢູ່ໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວໜ້າທີ່ເອີ້ນວ່າ "ຜົນກະທົບຂອງພລາສມາ". ລອງນຶກພາບວ່າເມື່ອແສງສະຫວ່າງສ່ອງຢູ່ເທິງໜ້າຜິວຂອງໂຄງສ້າງໂລຫະຂະໜາດນາໂນ, ມັນຈະສະທ້ອນກັບເອເລັກຕຣອນໃນວັດສະດຸ - ເອເລັກຕຣອນຈະຖືກຂັບເຄື່ອນຮ່ວມກັນໂດຍແສງ, ປະກອບເປັນຄື້ນພິເສດ. ມັນແມ່ນຄວາມຜັນຜວນນີ້ທີ່ເຮັດໃຫ້ຕົວປັບສຽງເພື່ອຈັດການສັນຍານທາງແສງດ້ວຍປະສິດທິພາບສູງຫຼາຍ. ຜົນການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂມດູເລເຊີສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະການໂມດູເລເຊີທີ່ດີພາຍໃນຂອບເຂດຂອງ DC (ກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ) ເຖິງ 1.14 THz ແລະ ມີການຂະຫຍາຍທີ່ໝັ້ນຄົງໃນແຖບຄວາມຖີ່ 500 GHz ຫາ 800 GHz.
ເພື່ອສຶກສາກົນໄກການເຮັດວຽກຂອງໂມດູເລດຢ່າງເລິກເຊິ່ງ, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສ້າງແບບຈຳລອງວົງຈອນທຽບເທົ່າທີ່ລະອຽດ ແລະ ວິເຄາະອິດທິພົນຂອງຕົວກຳນົດໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງໂມດູເລດຜ່ານການຈຳລອງ. ຜົນການທົດລອງແມ່ນສອດຄ່ອງກັບແບບຈຳລອງທາງທິດສະດີ, ເຊິ່ງຢືນຢັນຕື່ມອີກເຖິງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂມດູເລດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເໜີແຜນການປັບປຸງ. ຄາດວ່າຜ່ານການອອກແບບທີ່ດີທີ່ສຸດ, ຄວາມຖີ່ໃນການເຮັດວຽກຂອງໂມດູເລດນີ້ສາມາດເກີນ 1THz ໃນອະນາຄົດ, ແລະ ແມ່ນແຕ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 2THz!
ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງທ່າແຮງອັນຍິ່ງໃຫຍ່ຂອງ plasmaຕົວປັບຄວາມຖີ່ໄຟຟ້າ-ແສງໃນການສື່ສານ THz ແລະວົງຈອນປະສົມປະສານໂຟໂຕນິກ (PICs). ອຸປະກອນນີ້, ດ້ວຍລັກສະນະຂອງຄວາມຖີ່ກ້ວາງສູງສຸດ, ປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ການເຊື່ອມໂຍງ, ສະໜອງວິທີແກ້ໄຂໃໝ່ສຳລັບການດັດແປງສັນຍານ THz. ໃນອະນາຄົດ, ດ້ວຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຕື່ມອີກຂອງການອອກແບບອຸປະກອນ ແລະ ຂະບວນການຜະລິດ, ຄວາມຖີ່ປະຕິບັດການຂອງຕົວດັດແປງພລາສມາຄາດວ່າຈະເກີນ 2 THz, ເຊິ່ງບັນລຸອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ການຄຸ້ມຄອງຄື້ນຄວາມຖີ່ທີ່ກວ້າງຂວາງ. ການມາເຖິງຂອງຍຸກ THz ບໍ່ພຽງແຕ່ໝາຍເຖິງການສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ໄວຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັບຮູ້ທີ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງຈະສົ່ງເສີມການເຊື່ອມໂຍງຢ່າງເລິກເຊິ່ງຂອງຫຼາຍຂົງເຂດເຊັ່ນ: ການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ການປະມວນຜົນດ້ວຍແສງ, ແລະ ການກວດຈັບອັດສະລິຍະ. ຄວາມກ້າວໜ້າຂອງຕົວດັດແປງເອເລັກໂຕຣ-ອອບຕິກພລາສມາອາດຈະກາຍເປັນບາດກ້າວທີ່ສຳຄັນທີ່ນຳໄປສູ່ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ THz, ເຊິ່ງເປັນພື້ນຖານສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ຄວາມໄວສູງຂອງສັງຄົມຂໍ້ມູນຂ່າວສານໃນອະນາຄົດ.
ເວລາໂພສ: ມິຖຸນາ-09-2025