Terahertz Multiplexer– ის ახალმა ტიპმა გაორმაგდა მონაცემთა მოცულობა და მნიშვნელოვნად გააძლიერა 6G კომუნიკაცია უპრეცედენტო სიჩქარესთან და მონაცემთა დაბალი დაკარგვით.
მკვლევარებმა შემოიტანეს სუპერ ფართო ჯგუფი Terahertz Multiplexer, რომელიც აორმაგებს მონაცემთა შესაძლებლობებს და რევოლუციურ წინსვლებს 6G და მის ფარგლებს გარეთ მოაქვს. (სურათის წყარო: გეტის სურათები)
შემდეგი თაობის უკაბელო კომუნიკაცია, რომელიც წარმოდგენილია Terahertz Technology- ს მიერ, ჰპირდება მონაცემთა გადაცემის რევოლუციას.
ეს სისტემები მოქმედებენ Terahertz– ის სიხშირეზე, გთავაზობთ შეუდარებელ სიჩქარეს ულტრა სწრაფი მონაცემების გადაცემისა და კომუნიკაციისთვის. ამასთან, ამ პოტენციალის სრულად გაცნობის მიზნით, მნიშვნელოვანი ტექნიკური გამოწვევები უნდა გადალახოს, განსაკუთრებით ხელმისაწვდომი სპექტრის მართვისა და ეფექტურად გამოყენებისას.
საფუძველი ჩაუყარა ამ გამოწვევას: პირველი ულტრა ფართო მასშტაბის ინტეგრირებული Terahertz Polarization (DE) მულტიპლექსატორი, რომელიც გააცნობიერა სუბსტრატისგან თავისუფალი სილიკონის პლატფორმაზე.
ეს ინოვაციური დიზაინი მიზნად ისახავს ქვე-Terahertz J ჯგუფს (220-330 GHz) და მიზნად ისახავს კომუნიკაციის გარდაქმნას 6G და მის ფარგლებს გარეთ. მოწყობილობა ეფექტურად აორმაგებს მონაცემთა სიმძლავრეს მონაცემთა დაკარგვის დაბალი მაჩვენებლის შენარჩუნებისას, რაც გზას უქმნის ეფექტურ და საიმედო მაღალსიჩქარიან უკაბელო ქსელებს.
ამ ეტაპზე გუნდში შედის პროფესორი Withawatuumnankul- ს ადელაიდას უნივერსიტეტის ელექტრო და მექანიკური ინჟინერიის სკოლის, დოქტორი ვეიჯი გაო, ახლა ოსაკას უნივერსიტეტის შემდგომი დოქტორანტურის მკვლევარი და პროფესორი Masayuki Fujita.
პროფესორმა უაიაკუმულანკულმა განაცხადა, რომ "შემოთავაზებული პოლარიზაციის მულტიპლექსატორი საშუალებას აძლევს მონაცემთა მრავალჯერადი ნაკადის გადაცემას ერთდროულად იმავე სიხშირის ზოლში, ეფექტურად გაორმაგდება მონაცემთა მოცულობა." მოწყობილობის მიერ მიღწეული ფარდობითი სიჩქარეს უპრეცედენტოა ნებისმიერი სიხშირის დიაპაზონში, რაც წარმოადგენს მნიშვნელოვან ნახტომი ინტეგრირებული მულტიპლექსორებისთვის.
პოლარიზაციის მულტიპლექსორები აუცილებელია თანამედროვე კომუნიკაციაში, რადგან ისინი საშუალებას აძლევს მრავალ სიგნალს გაზიარონ იგივე სიხშირის ზოლი, რაც მნიშვნელოვნად აძლიერებს არხის სიმძლავრეს.
ახალი მოწყობილობა ამას მიაღწევს კონუსური მიმართულების წყვილების და ანისოტროპული ეფექტური საშუალო დონის გამოყენებით. ეს კომპონენტები აძლიერებენ პოლარიზაციის ფრინველებს, რის შედეგადაც მაღალი პოლარიზაციის გადაშენების თანაფარდობა (PER) და ფართო გამტარობაა - ეფექტური Terahertz საკომუნიკაციო სისტემების მნიშვნელოვანი მახასიათებლები.
ტრადიციული დიზაინისგან განსხვავებით, რომლებიც ეყრდნობიან რთულ და სიხშირეზე დამოკიდებულ ასიმეტრიულ ტალღებს, ახალი მულტიპლექსატორი იყენებს ანისოტროპულ მოპირკეთებას მხოლოდ მცირე სიხშირეზე დამოკიდებულებით. ეს მიდგომა სრულად ახდენს კონუსური წყვილების მიერ მოწოდებულ უზარმაზარ სიჩქარეს.
შედეგი არის წილადი გამტარობა, რომელიც ახლოსაა 40%-მდე, საშუალოდ თითო მეტი 20 დბ -მდე, ხოლო მინიმალური ჩასმის დანაკარგი დაახლოებით 1 დბ. ეს შესრულების მეტრიკა ბევრად აღემატება არსებული ოპტიკური და მიკროტალღური დიზაინის დიზაინებს, რომლებიც ხშირად განიცდიან ვიწრო სიჩქარეს და მაღალი ზარალს.
კვლევითი ჯგუფის მუშაობა არა მხოლოდ აძლიერებს Terahertz სისტემების ეფექტურობას, არამედ ქმნის საფუძველს ახალი ეპოქისთვის უკაბელო კომუნიკაციებში. დოქტორ გაომ აღნიშნა, რომ ”ეს ინოვაცია არის მთავარი წამყვანი ტერაჰერცის კომუნიკაციის პოტენციალის განბლოკვისთვის”. პროგრამებში შედის მაღალი დონის ვიდეო ნაკადი, დამატებული რეალობა და შემდეგი თაობის მობილური ქსელები, როგორიცაა 6G.
ტრადიციული Terahertz პოლარიზაციის მართვის გადაწყვეტილებები, როგორიცაა ორთოგონალური რეჟიმის გადამყვანი (OMTS), მართკუთხა ლითონის ტალღების საფუძველზე, მნიშვნელოვანი შეზღუდვებია. ლითონის ტალღების გამოცდილებამ გაზარდა Ohmic დანაკარგები უფრო მაღალი სიხშირეებით, ხოლო მათი წარმოების პროცესები რთულია მკაცრი გეომეტრიული მოთხოვნების გამო.
ოპტიკური პოლარიზაციის მულტიპლექსორები, მათ შორის ის, ვინც იყენებს Mach-zehnder ინტერფერომეტრებს ან ფოტონურ კრისტალებს, გვთავაზობს უკეთეს ინტეგრირებას და დაბალ დანაკარგებს, მაგრამ ხშირად საჭიროებს ვაჭრობას სიჩქარესთან, კომპაქტურობასა და წარმოების სირთულეს შორის.
მიმართულებითი წყვილები ფართოდ გამოიყენება ოპტიკურ სისტემებში და მოითხოვს ძლიერი პოლარიზაციის ფრინველებს, რათა მიაღწიონ კომპაქტურ ზომას და მაღალი. ამასთან, ისინი შეზღუდულია ვიწრო გამტარობით და მგრძნობელობით ტოლერანტობის წარმოების მიმართ.
ახალი მულტიპლექსატორი აერთიანებს კონუსური მიმართულებითი წყვილების უპირატესობებს და ეფექტურ საშუალო მოპირკეთებას, ამ შეზღუდვების გადალახვას. ანისოტროპული მოპირკეთება მნიშვნელოვან ბიურეფრინგენტს აჩვენებს, რაც უზრუნველყოფს ფართო სიჩქარეს. ამ დიზაინის პრინციპი აღნიშნავს ტრადიციულ მეთოდებისგან გამგზავრებას, რაც უზრუნველყოფს მასშტაბურ და პრაქტიკულ გადაწყვეტას Terahertz ინტეგრაციისთვის.
მულტიპლექსორის ექსპერიმენტულმა დადასტურებამ დაადასტურა მისი განსაკუთრებული შესრულება. მოწყობილობა ეფექტურად მოქმედებს 225-330 გიგაჰერციან დიაპაზონში, მიაღწევს ფრაქციულ სიჩქარეს 37.8% -ით, ხოლო შენარჩუნებულია 20 დბ-ზე. მისი კომპაქტური ზომა და სტანდარტული წარმოების პროცესებთან თავსებადობა მას შესაფერისია მასობრივი წარმოებისთვის.
დოქტორ გაომ აღნიშნა, რომ ”ეს ინოვაცია არამარტო აძლიერებს Terahertz საკომუნიკაციო სისტემების ეფექტურობას, არამედ გზას უქმნის უფრო მძლავრ და საიმედო მაღალსიჩქარიან უკაბელო ქსელებს.”
ამ ტექნოლოგიის პოტენციური პროგრამები ვრცელდება საკომუნიკაციო სისტემების მიღმა. სპექტრის გამოყენების გაუმჯობესებით, მულტიპლექსორს შეუძლია წინსვლის წინსვლა ისეთ სფეროებში, როგორიცაა რადარი, ვიზუალიზაცია და ნივთების ინტერნეტი. ”ათწლეულის განმავლობაში, ჩვენ ველით, რომ ეს Terahertz ტექნოლოგიები ფართოდ იქნა მიღებული და ინტეგრირდება სხვადასხვა ინდუსტრიებში”, - თქვა პროფესორმა Witheachumnankul– მა.
მულტიპლექსატორი ასევე შეიძლება ჩაირთოს ინტეგრირებული გუნდის მიერ შემუშავებული ადრეული სხივის მოწყობილობებთან, რაც საშუალებას მისცემს მოწინავე საკომუნიკაციო ფუნქციებს ერთიან პლატფორმაზე. ეს თავსებადობა ხაზს უსვამს ეფექტური საშუალო ჩაცმული დიელექტრიკული ტალღის პლატფორმის მრავალფეროვნებას და მასშტაბურობას.
გუნდის კვლევის შედეგები გამოქვეყნდა ჟურნალში Laser & Photonic მიმოხილვებში, რაც ხაზს უსვამს მათ მნიშვნელობას ფოტონური Terahertz ტექნოლოგიის წინსვლაში. პროფესორმა ფუჟიტამ აღნიშნა, რომ ”კრიტიკული ტექნიკური ბარიერების გადალახვით, ამ ინოვაციამ მოსალოდნელია, რომ ამ სფეროში ინტერესის და კვლევითი საქმიანობის სტიმულირება მოახდინოს”.
მკვლევარები თვლიან, რომ მათი ნამუშევარი მომავალი წლების განმავლობაში შთააგონებს ახალ პროგრამებს და შემდგომ ტექნოლოგიურ გაუმჯობესებებს, რაც საბოლოოდ იწვევს კომერციულ პროტოტიპებსა და პროდუქტებს.
ეს მულტიპლექსატორი წარმოადგენს მნიშვნელოვან წინგადადგმულ ნაბიჯს Terahertz კომუნიკაციის პოტენციალის განბლოკვაში. იგი ადგენს ახალ სტანდარტს ინტეგრირებული Terahertz მოწყობილობებისთვის თავისი უპრეცედენტო შესრულების მეტრიკით.
იმის გამო, რომ მოთხოვნა მაღალსიჩქარიანი, მაღალი სიმძლავრის საკომუნიკაციო ქსელები კვლავ იზრდება, ასეთი ინოვაციები მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს უკაბელო ტექნოლოგიის მომავლის ჩამოყალიბებაში.
პოსტის დრო: 16-20-2024