ინდუსტრიის სიახლეები: 6G კომუნიკაციამ ახალი გარღვევა მოახდინა!

პროფესორმა ვიტაიაჩუმნანკულმა განაცხადა: „შემოთავაზებული პოლარიზაციის მულტიპლექსორი საშუალებას იძლევა ერთდროულად გადაიცეს მრავალი მონაცემთა ნაკადი ერთ სიხშირის დიაპაზონში, რაც ეფექტურად აორმაგებს მონაცემთა ტევადობას“. მოწყობილობის მიერ მიღწეული ფარდობითი გამტარობა უპრეცედენტოა ნებისმიერ სიხშირის დიაპაზონში, რაც ინტეგრირებული მულტიპლექსორებისთვის მნიშვნელოვან ნახტომს წარმოადგენს.

პოლარიზაციის მულტიპლექსორები აუცილებელია თანამედროვე კომუნიკაციაში, რადგან ისინი საშუალებას აძლევენ მრავალ სიგნალს გაიზიარონ ერთი და იგივე სიხშირის დიაპაზონი, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის არხის გამტარუნარიანობას.

ახალი მოწყობილობა ამას აღწევს კონუსური მიმართულების მქონე შემაერთებლებისა და ანიზოტროპული ეფექტური გარემოს საფარის გამოყენებით. ეს კომპონენტები აძლიერებენ პოლარიზაციის ორმაგ რეფრინგენტობას, რაც იწვევს მაღალი პოლარიზაციის ჩაქრობის კოეფიციენტს (PER) და ფართო გამტარობას - ეფექტური ტერაჰერცული საკომუნიკაციო სისტემების ძირითად მახასიათებლებს.

ტრადიციული დიზაინისგან განსხვავებით, რომლებიც რთულ და სიხშირეზე დამოკიდებულ ასიმეტრიულ ტალღგამტარებზეა დაფუძნებული, ახალი მულტიპლექსორი იყენებს ანიზოტროპულ გარსს სიხშირეზე დამოკიდებულების მცირედი დონით. ეს მიდგომა სრულად იყენებს კონუსური შემაერთებლების მიერ მოწოდებულ ფართო გამტარობას.

შედეგად, მიიღება 40%-თან ახლოს ფრაქციული გამტარობა, საშუალო PER აღემატება 20 დბ-ს და მინიმალური ჩასმის დანაკარგი დაახლოებით 1 დბ-ია. ეს მაჩვენებლები გაცილებით აღემატება არსებული ოპტიკური და მიკროტალღური დიზაინის მაჩვენებლებს, რომლებიც ხშირად განიცდიან ვიწრო გამტარობას და მაღალ დანაკარგებს.

კვლევითი ჯგუფის ნამუშევარი არა მხოლოდ ტერაჰერცული სისტემების ეფექტურობას ზრდის, არამედ უსადენო კომუნიკაციის ახალი ერის დასაწყისსაც უყრის საფუძველს. დოქტორ გაომ აღნიშნა: „ეს ინოვაცია ტერაჰერცული კომუნიკაციის პოტენციალის გამოვლენის მთავარი მამოძრავებელი ძალაა“. მისი გამოყენება მოიცავს მაღალი გარჩევადობის ვიდეო ნაკადს, გაფართოებულ რეალობას და ახალი თაობის მობილურ ქსელებს, როგორიცაა 6G.

ტრადიციული ტერაჰერცული პოლარიზაციის მართვის გადაწყვეტილებები, როგორიცაა მართკუთხა ლითონის ტალღამტარებზე დაფუძნებული ორთოგონალური რეჟიმის გადამყვანები (OMT), მნიშვნელოვან შეზღუდვებს აწყდებიან. ლითონის ტალღამტარები უფრო მაღალ სიხშირეებზე გაზრდილ ომურ დანაკარგებს განიცდიან და მათი წარმოების პროცესები რთული გეომეტრიული მოთხოვნების გამოა.

ოპტიკური პოლარიზაციის მულტიპლექსორები, მათ შორის მახ-ცენდერის ინტერფერომეტრების ან ფოტონური კრისტალების გამოყენებით გამოყენებული, უკეთეს ინტეგრირებას და დაბალ დანაკარგებს გვთავაზობენ, მაგრამ ხშირად საჭიროებენ კომპრომისს გამტარობას, კომპაქტურობასა და წარმოების სირთულეს შორის.

მიმართულებითი შემაერთებლები ფართოდ გამოიყენება ოპტიკურ სისტემებში და კომპაქტური ზომისა და მაღალი PER-ის მისაღწევად საჭიროებენ ძლიერ პოლარიზაციის ორმაგ რეფრინგენტობას. თუმცა, ისინი შეზღუდულია ვიწრო გამტარობითა და წარმოების ტოლერანტობის მიმართ მგრძნობელობით.

ახალი მულტიპლექსორი აერთიანებს კონუსური მიმართულების მქონე შემაერთებლებისა და ეფექტური საშუალო საფარის უპირატესობებს, რითაც გადალახავს ამ შეზღუდვებს. ანიზოტროპული საფარი ავლენს მნიშვნელოვან ორმაგ რეფრინგენტობას, რაც უზრუნველყოფს მაღალ PER-ს ფართო გამტარუნარიანობის დიაპაზონში. დიზაინის ეს პრინციპი ტრადიციული მეთოდებისგან გადახვევას წარმოადგენს და ტერაჰერცული ინტეგრაციის მასშტაბირებად და პრაქტიკულ გადაწყვეტას წარმოადგენს.

მულტიპლექსორის ექსპერიმენტულმა ვალიდაციამ დაადასტურა მისი განსაკუთრებული მუშაობა. მოწყობილობა ეფექტურად მუშაობს 225-330 გჰც დიაპაზონში, აღწევს 37.8%-იან ფრაქციულ გამტარობას, ამავდროულად ინარჩუნებს PER-ს 20 დბ-ზე მეტს. მისი კომპაქტური ზომა და სტანდარტულ წარმოების პროცესებთან თავსებადობა მას მასობრივი წარმოებისთვის შესაფერისს ხდის.

დოქტორმა გაომ აღნიშნა: „ეს ინოვაცია არა მხოლოდ ტერაჰერცული საკომუნიკაციო სისტემების ეფექტურობას ზრდის, არამედ გზას უხსნის უფრო მძლავრი და საიმედო მაღალსიჩქარიანი უკაბელო ქსელების შექმნას“.

ამ ტექნოლოგიის პოტენციური გამოყენება საკომუნიკაციო სისტემებს სცდება. სპექტრის გამოყენების გაუმჯობესებით, მულტიპლექსორს შეუძლია ხელი შეუწყოს განვითარებას ისეთ სფეროებში, როგორიცაა რადარი, ვიზუალიზაცია და ნივთების ინტერნეტი. „ათწლეულის განმავლობაში, ჩვენ ველით, რომ ეს ტერაჰერცული ტექნოლოგიები ფართოდ იქნება გამოყენებული და ინტეგრირებული სხვადასხვა ინდუსტრიაში“, - განაცხადა პროფესორმა ვიტაიაჩუმნანკულმა.

მულტიპლექსორი ასევე შეიძლება შეუფერხებლად ინტეგრირდეს გუნდის მიერ შემუშავებულ ადრეულ სხივის ფორმირების მოწყობილობებთან, რაც უზრუნველყოფს გაფართოებული საკომუნიკაციო ფუნქციონალურობის გამოყენებას ერთიან პლატფორმაზე. ეს თავსებადობა ხაზს უსვამს ეფექტური საშუალო ზომის დიელექტრული ტალღის გამტარი პლატფორმის მრავალფეროვნებას და მასშტაბირებას.

ჯგუფის კვლევის შედეგები გამოქვეყნდა ჟურნალ „Laser & Photonic Reviews“-ში, სადაც ხაზგასმულია მათი მნიშვნელობა ფოტონური ტერაჰერცული ტექნოლოგიის განვითარებაში. პროფესორმა ფუჯიტამ აღნიშნა: „კრიტიკული ტექნიკური ბარიერების გადალახვით, ეს ინოვაცია, სავარაუდოდ, ამ სფეროში ინტერესსა და კვლევით აქტივობას გააღვივებს“.

მკვლევრები ვარაუდობენ, რომ მათი ნამუშევარი მომდევნო წლებში ახალი აპლიკაციებისა და შემდგომი ტექნოლოგიური გაუმჯობესების შთაგონებას მოახდენს, რაც საბოლოოდ კომერციული პროტოტიპებისა და პროდუქტების შექმნამდე მიგვიყვანს.

ეს მულტიპლექსორი წარმოადგენს მნიშვნელოვან წინგადადგმულ ნაბიჯს ტერაჰერცული კომუნიკაციის პოტენციალის გამოვლენაში. ის თავისი უპრეცედენტო შესრულების მეტრიკით ინტეგრირებული ტერაჰერცული მოწყობილობებისთვის ახალ სტანდარტს აწესებს.

რადგან მაღალსიჩქარიანი, მაღალი სიმძლავრის საკომუნიკაციო ქსელების მოთხოვნა კვლავ იზრდება, ასეთი ინოვაციები გადამწყვეტ როლს ითამაშებს უკაბელო ტექნოლოგიების მომავლის ჩამოყალიბებაში.