አዲስ የቴራሄርትዝ ብዜትዘርዘር የመረጃ አቅም በእጥፍ ያሳደገ እና የ6ጂ ግንኙነትን ከዚህ ቀደም ታይቶ በማይታወቅ የመተላለፊያ ይዘት እና ዝቅተኛ የውሂብ መጥፋት አሳድጓል።
ተመራማሪዎች የመረጃ አቅምን በእጥፍ የሚጨምር እና ወደ 6ጂ እና ከዚያ በላይ የሆኑ አብዮታዊ እድገቶችን የሚያመጣ እጅግ በጣም ሰፊ ባንድ ቴራሄርትዝ ብዜትለር አስተዋውቀዋል። (የምስል ምንጭ፡ ጌቲ ምስሎች)
በቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂ የተወከለው የቀጣዩ ትውልድ ሽቦ አልባ ግንኙነት የመረጃ ስርጭትን ለመቀየር ቃል ገብቷል።
እነዚህ ስርዓቶች በቴራሄትዝ ፍጥነቶች የሚሰሩ ሲሆን ይህም ወደር የለሽ የመተላለፊያ ይዘት እጅግ በጣም ፈጣን የመረጃ ስርጭት እና ግንኙነትን ያቀርባል። ነገር ግን፣ ይህንን እምቅ አቅም ሙሉ በሙሉ ለመገንዘብ፣ በተለይም ያለውን ስፔክትረም በመምራት እና በብቃት ለመጠቀም ጉልህ የሆኑ ቴክኒካል ተግዳሮቶችን ማሸነፍ አለበት።
አንድ ትልቅ እድገት ይህንን ፈተና ፈትቶታል፡ የመጀመሪያው እጅግ ሰፊ ባንድ የተቀናጀ ቴራሄትዝ ፖላራይዜሽን (ዲ) መልቲፕሌክሰረር ከንዑስ ስቴት-ነጻ በሆነ የሲሊኮን መድረክ ላይ ተገኝቷል።
ይህ የፈጠራ ንድፍ የንዑስ ቴራሄርትዝ J ባንድ (220-330 GHz) ያነጣጠረ ሲሆን ዓላማውም ለ6ጂ እና ከዚያ በላይ ግንኙነትን ለመለወጥ ነው። መሳሪያው ዝቅተኛ የውሂብ ብክነት መጠንን ጠብቆ የውሂብ አቅምን ውጤታማ በሆነ መንገድ በእጥፍ ያሳድጋል፣ ይህም ቀልጣፋ እና አስተማማኝ ባለከፍተኛ ፍጥነት ገመድ አልባ አውታረ መረቦች መንገድ ይከፍታል።
ከዚህ ክስተት ጀርባ ያለው ቡድን ከአድላይድ ኤሌክትሪካል እና መካኒካል ምህንድስና ትምህርት ቤት ፕሮፌሰር ዊትያቹምናንኩልን፣ ዶ/ር ዌይጂ ጋኦ፣ አሁን በኦሳካ ዩኒቨርሲቲ የድህረ ዶክትሬት ተመራማሪ እና ፕሮፌሰር ማሳዩኪ ፉጂታ ይገኙበታል።
ፕሮፌሰር Withayachumnankul “የታቀደው የፖላራይዜሽን multiplexer ብዙ የውሂብ ዥረቶች በአንድ ጊዜ በተመሳሳይ ፍሪኩዌንሲ ባንድ ውስጥ እንዲተላለፉ ያስችላል፣ ይህም የውሂብ አቅምን በእጥፍ ይጨምራል። በመሳሪያው የተገኘው አንጻራዊ የመተላለፊያ ይዘት በማንኛውም የድግግሞሽ ክልል ውስጥ ታይቶ የማይታወቅ ነው፣ ይህም ለተቀናጁ ብዜት ሰሪዎች ጉልህ የሆነ ዝላይን ይወክላል።
በርካታ ምልክቶችን ተመሳሳይ ፍሪኩዌንሲ ባንድ እንዲያካፍሉ ስለሚያስችላቸው፣ የሰርጥ አቅምን በከፍተኛ ሁኔታ ስለሚያሳድግ የፖላራይዜሽን ብዜት ሰሪዎች በዘመናዊ ግንኙነት ውስጥ አስፈላጊ ናቸው።
አዲሱ መሣሪያ ይህንን የሚያገኘው ሾጣጣ አቅጣጫዊ ጥንዶችን እና አኒሶትሮፒክ ውጤታማ መካከለኛ ሽፋንን በመጠቀም ነው። እነዚህ ክፍሎች የፖላራይዜሽን ብሬፍሪንግን ያጠናክራሉ፣ ይህም ከፍተኛ የፖላራይዜሽን መጥፋት ጥምርታ (PER) እና ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት - ቀልጣፋ የቴራሄርትዝ የግንኙነት ስርዓቶች ቁልፍ ባህሪዎች።
ከተለምዷዊ ዲዛይኖች በተለየ ውስብስብ እና ድግግሞሽ-ጥገኛ asymmetric waveguides፣ አዲሱ multiplexer በትንሽ ድግግሞሽ ጥገኝነት ብቻ አኒሶትሮፒክ ሽፋንን ይጠቀማል። ይህ አካሄድ በኮንሲካል ጥንዶች የሚሰጠውን ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት ሙሉ በሙሉ ይጠቀማል።
ውጤቱ ወደ 40% የሚጠጋ ክፍልፋይ ባንድዊድዝ፣ በአማካይ በ 20 ዲቢቢ ይበልጣል፣ እና በትንሹ የማስገባት መጥፋት በግምት 1 ዲቢቢ ነው። እነዚህ የአፈጻጸም መለኪያዎች አሁን ካሉት የኦፕቲካል እና ማይክሮዌቭ ዲዛይኖች እጅግ በጣም የሚበልጡ ሲሆን ይህም ብዙውን ጊዜ በጠባብ የመተላለፊያ ይዘት እና በከፍተኛ ኪሳራ ይሰቃያሉ።
የምርምር ቡድኑ ስራ የቴራሄርትዝ ሲስተምን ውጤታማነት ከማጎልበት ባለፈ በገመድ አልባ ግንኙነት ውስጥ አዲስ ዘመን ለመፍጠር መሰረት ይጥላል። ዶ/ር ጋኦ “ይህ ፈጠራ የቴራሄርትዝ ግንኙነትን አቅም ለመክፈት ቁልፍ አሽከርካሪ ነው” ብለዋል። አፕሊኬሽኖች ከፍተኛ ጥራት ያለው የቪዲዮ ዥረት፣ የተሻሻለ እውነታ እና ቀጣይ ትውልድ እንደ 6ጂ ያሉ የሞባይል አውታረ መረቦችን ያካትታሉ።
እንደ አራት ማዕዘን ቅርጽ ባለው የብረት ማዕበል ላይ የተመሠረቱ እንደ orthogonal mode transducers (OMTs) ያሉ ባህላዊ ቴራሄትዝ የፖላራይዜሽን አስተዳደር መፍትሄዎች ከፍተኛ ገደቦች ያጋጥማቸዋል። የብረታ ብረት ሞገዶች በከፍተኛ ድግግሞሽ የኦሚክ ኪሳራ ያጋጥማቸዋል፣ እና የአምራች ሂደታቸው በጠንካራ የጂኦሜትሪክ መስፈርቶች ምክንያት ውስብስብ ናቸው።
የማች-ዘህንደር ኢንተርፌሮሜትሮች ወይም የፎቶኒክ ክሪስታሎች የሚጠቀሙትን ጨምሮ የኦፕቲካል ፖላራይዜሽን ብዜት ሰሪዎች የተሻለ ውህደት እና ዝቅተኛ ኪሳራዎችን ይሰጣሉ ነገር ግን ብዙ ጊዜ የመተላለፊያ ይዘት፣ ውሱንነት እና የአምራችነት ውስብስብነት መካከል የንግድ ልውውጥን ይፈልጋሉ።
የአቅጣጫ ጥንዶች በኦፕቲካል ሲስተሞች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ እና የታመቀ መጠን እና ከፍተኛ PER ለማግኘት ጠንካራ የፖላራይዜሽን ብሬፍሬንሴን ያስፈልጋቸዋል። ነገር ግን፣ እነሱ በጠባብ የመተላለፊያ ይዘት እና ለአምራች መቻቻል ስሜታዊነት የተገደቡ ናቸው።
አዲሱ multiplexer እነዚህን ገደቦች በማለፍ የሾጣጣ አቅጣጫ ጥንዶችን እና ውጤታማ መካከለኛ ሽፋን ያላቸውን ጥቅሞች ያጣምራል። የአኒሶትሮፒክ መጋረጃው ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት ያለው ከፍተኛ PER በማረጋገጥ ጉልህ የሆነ ልዩነትን ያሳያል። ይህ የንድፍ መርህ ከባህላዊ ዘዴዎች መውጣቱን የሚያመለክት ሲሆን ይህም ለ terahertz ውህደት ሊሰፋ የሚችል እና ተግባራዊ መፍትሄ ይሰጣል.
የባለብዙ ኤክስፐርት የሙከራ ማረጋገጫ ልዩ አፈፃፀሙን አረጋግጧል። መሣሪያው በ225-330 GHz ክልል ውስጥ በብቃት ይሰራል፣ PER ከ20 ዲቢቢ በላይ እየጠበቀ 37.8% ክፍልፋይ ባንድዊድዝ በማሳካት። የታመቀ መጠኑ እና ከመደበኛ የማምረቻ ሂደቶች ጋር መጣጣሙ ለጅምላ ምርት ተስማሚ ያደርገዋል።
ዶ/ር ጋኦ “ይህ ፈጠራ የቴራሄርትዝ የመገናኛ ዘዴዎችን ውጤታማነት ከማሳደጉም በላይ ለበለጠ ኃይለኛ እና አስተማማኝ ባለከፍተኛ ፍጥነት ገመድ አልባ አውታረ መረቦች መንገድ ይከፍታል” ሲሉ አስተያየታቸውን ሰጥተዋል።
የዚህ ቴክኖሎጂ እምቅ አተገባበር ከመገናኛ ስርዓቶች አልፏል. የስፔክትረም አጠቃቀምን በማሻሻል፣multixer እንደ ራዳር፣ ኢሜጂንግ እና የነገሮች በይነመረብ ባሉ መስኮች እድገትን ሊያመጣ ይችላል። ፕሮፌሰር Withayachumnankul "በአስር አመታት ውስጥ እነዚህ የቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂዎች በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በስፋት እንዲተገበሩ እና እንዲዋሃዱ እንጠብቃለን" ብለዋል.
መልቲክሰተሩ እንዲሁ በቡድኑ ከተዘጋጁት ቀደምት የጨረር ማቀፊያ መሳሪያዎች ጋር ያለችግር ሊዋሃድ ይችላል፣ ይህም የላቀ የግንኙነት ተግባራትን በተዋሃደ መድረክ ላይ ያስችላል። ይህ ተኳኋኝነት ውጤታማ መካከለኛ-ከለድ ዳይኤሌክትሪክ ሞገድ መድረክ ያለውን ሁለገብ እና scalability አጉልቶ ያሳያል.
የቡድኑ የምርምር ግኝቶች የፎቶኒክ ቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂን ለማራመድ ያላቸውን ጠቀሜታ በማጉላት ሌዘር እና ፎቶኒክ ክለሳዎች በተባለው መጽሔት ላይ ታትመዋል። ፕሮፌሰር ፉጂታ "ወሳኝ የቴክኒክ መሰናክሎችን በማሸነፍ ይህ ፈጠራ በመስኩ ላይ ያለውን ፍላጎት እና የምርምር ስራዎችን እንደሚያበረታታ ይጠበቃል" ብለዋል።
ተመራማሪዎቹ ስራቸው በሚቀጥሉት አመታት አዳዲስ አፕሊኬሽኖችን እና ተጨማሪ የቴክኖሎጂ ማሻሻያዎችን እንደሚያበረታታ ይገምታሉ, በመጨረሻም ወደ ንግድ ነክ ፕሮቶታይፕ እና ምርቶች ይመራሉ.
ይህ multiplexer የቴራሄርትዝ ግንኙነትን አቅም ለመክፈት ጉልህ እርምጃ ወደፊት ያሳያል። ከዚህ በፊት ታይቶ በማይታወቅ የአፈጻጸም መለኪያዎች ለተቀናጁ ቴራሄርትዝ መሳሪያዎች አዲስ መስፈርት አዘጋጅቷል።
የከፍተኛ ፍጥነት እና ከፍተኛ አቅም ያላቸው የመገናኛ አውታሮች ፍላጎት እያደገ ሲሄድ, እንደዚህ ያሉ ፈጠራዎች የሽቦ አልባ ቴክኖሎጂን የወደፊት ሁኔታ በመቅረጽ ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ.
የፖስታ ሰአት፡ ዲሴምበር 16-2024