New olekenka-wideband 997GHzelekitiro-opitiki modulator
Modulator elekitiro-opitiki ultra-wideband tuntun ti ṣeto igbasilẹ bandiwidi ti 997GHz
Laipẹ, ẹgbẹ iwadii kan ni Zurich, Switzerland, ti ṣe agbejade modulator elekitiro-opitiki ultra-wideband kan ti o ṣiṣẹ ni awọn igbohunsafẹfẹ ti o wa lati 10 MHz si 1.14 THz, ṣeto igbasilẹ bandiwidi 3 dB ni 997 GHz, eyiti o jẹ lẹmeji igbasilẹ lọwọlọwọ. Aṣeyọri yii jẹ ikasi si apẹrẹ iṣapeye ti awọn oluyipada pilasima, ṣiṣi aaye tuntun-ami tuntun fun awọn iyika iṣọpọ terahertz photonic ọjọ iwaju (PICs).
Ni lọwọlọwọ, ibaraẹnisọrọ alailowaya da lori awọn microwaves ati awọn igbi milimita, ṣugbọn awọn orisun spekitiriumu ti awọn ẹgbẹ igbohunsafẹfẹ wọnyi ti nifẹ lati ni kikun. Botilẹjẹpe ibaraẹnisọrọ opiti ni bandiwidi nla, ko le ṣee lo taara fun gbigbe alailowaya ni aaye ọfẹ. Nitorina, ibaraẹnisọrọ THz ni a gba bi "afara goolu" ti n ṣopọ awọn nẹtiwọki alailowaya ati fiber-optic, pese ojutu ti o dara julọ fun 6G ati awọn eto ibaraẹnisọrọ ti o ga julọ. Iṣoro naa wa ni pe iṣẹ ti awọn oluyipada elekitiro-opiti ti o wa tẹlẹ (biiLiNbO₃ modulator, InGaAs, ati awọn ohun elo ti o da lori silikoni) ninu ẹgbẹ igbohunsafẹfẹ THz jina lati to. Attenuation ifihan agbara jẹ kedere. Bandiwidi ti n ṣiṣẹ nikan jẹ nipa 14 GHz ati iwọn igbohunsafẹfẹ ti o pọju jẹ 100 GHz nikan, eyiti o jinna lati pade awọn iṣedede ti o nilo fun ibaraẹnisọrọ THz. Ninu àpilẹkọ yii, awọn oniwadi ti ṣe agbekalẹ modulator ti o da lori pilasima tuntun kan, ni ifijišẹ pọ si 3 dB bandiwidi si 997 GHz, eyiti o jẹ ilọpo meji igbasilẹ ti isiyi, bi o ti han ni Nọmba 1. Aṣeyọri yii kii ṣe kikan awọn idiwọn ti awọn imọ-ẹrọ ibile ṣugbọn tun gbooro ọna fun idagbasoke iwaju ti ibaraẹnisọrọ THz!
Aworan 1 Plasma elekitiro-opiti modulator pẹlu bandiwidi THz
Aṣeyọri pataki ti iru modulator tuntun yii wa ninu imọ-ẹrọ giga ti a pe ni “ipa pilasima”. Fojuinu pe nigba ti ina ba tan lori dada ti nanostructure irin kan, o resonates pẹlu awọn elekitironi ninu awọn ohun elo – awọn elekitironi oscillate collective ìṣó nipasẹ awọn ina, lara kan pataki iru igbi. O ti wa ni gbọgán yi fluctuation ti o kí awọnalayipadalati se afọwọyi awọn ifihan agbara opitika pẹlu lalailopinpin giga ṣiṣe. Awọn abajade esiperimenta fihan pe modulator n ṣe afihan awọn abuda iṣatunṣe ti o dara laarin iwọn DC (lọwọlọwọ taara) si 1.14 THz ati pe o ni ere iduroṣinṣin ni iye igbohunsafẹfẹ ti 500 GHz si 800 GHz.
Lati jinlẹ jinlẹ lori ẹrọ iṣẹ ti modulator, ẹgbẹ iwadii ṣe agbekalẹ awoṣe iyika deede deede ati ṣe itupalẹ ipa ti awọn aye igbekalẹ oriṣiriṣi lori iṣẹ ti modulator nipasẹ kikopa. Awọn abajade esiperimenta wa ni adehun ti o dara pẹlu awoṣe imọ-jinlẹ, ṣiṣe iṣeduro siwaju sii ṣiṣe ati iduroṣinṣin ti modulator. Ni afikun, awọn oniwadi ti dabaa eto ilọsiwaju kan. O nireti pe nipasẹ apẹrẹ iṣapeye, igbohunsafẹfẹ iṣiṣẹ ti modulator yii le kọja 1THz ni ọjọ iwaju, ati paapaa de ọdọ 2THz!
Iwadi yii ṣe afihan agbara nla ti pilasimaelekitiro-opitiki modulatorsni THz ibaraẹnisọrọ ati photonic ese iyika (PICs). Ẹrọ yii, pẹlu awọn abuda rẹ ti ultra-wideband, ṣiṣe giga ati isọdọkan, n pese ojutu iyasọtọ tuntun fun awose ifihan agbara THz. Ni ọjọ iwaju, pẹlu iṣapeye siwaju ti apẹrẹ ẹrọ ati awọn ilana iṣelọpọ, igbohunsafẹfẹ iṣiṣẹ ti awọn oluyipada pilasima ni a nireti lati kọja 2 THz, iyọrisi awọn oṣuwọn data ti o ga julọ ati agbegbe iwoye nla. Wiwa ti akoko THz kii ṣe tumọ si gbigbe data yiyara ati awọn agbara oye deede diẹ sii, ṣugbọn tun yoo ṣe igbelaruge isọpọ jinlẹ ti awọn aaye pupọ gẹgẹbi ibaraẹnisọrọ alailowaya, iṣiro opiti, ati wiwa oye. Aṣeyọri ti awọn olutọpa elekitiro-opiki pilasima le di igbesẹ bọtini ti o yori si idagbasoke ti imọ-ẹrọ THz, pese ipilẹ kan fun isọdọkan iyara giga ti awujọ alaye iwaju.
Akoko ifiweranṣẹ: Jun-09-2025