Ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀ 997GHz tuntunmodulator elekitiro-opitiki
Modulator electro-optic ultra-wideband tuntun kan ti ṣeto igbasilẹ bandwidth ti 997GHz
Láìpẹ́ yìí, ẹgbẹ́ ìwádìí kan ní Zurich, Switzerland, ti ṣe àṣeyọrí nínú ṣíṣe àgbékalẹ̀ ohun èlò electro-optic ultra-wideband modulator tí ó ń ṣiṣẹ́ ní àwọn ìgbà tí ó wà láti 10 MHz sí 1.14 THz, tí ó sì ṣètò àkọsílẹ̀ bandwidth 3 dB ní 997 GHz, èyí tí ó jẹ́ ìlọ́po méjì àkọsílẹ̀ lọ́wọ́lọ́wọ́. Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí jẹ́ nítorí ìṣètò tí a ṣe àtúnṣe sí ti àwọn ohun èlò plasma modulators, èyí tí ó ṣí ààyè tuntun sílẹ̀ fún àwọn ìyíká terahertz photonic integrated circuits (PICs) ọjọ́ iwájú.
Lọ́wọ́lọ́wọ́, ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn máa ń sinmi lórí àwọn máíkrówéfù àti ìgbì millimeter, ṣùgbọ́n àwọn ohun èlò ìpele ìpele ìpele ìpele ìpele ìpele wọ̀nyí ti máa ń kún fún gbogbo nǹkan. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìbánisọ̀rọ̀ aláwọ̀ ojú ní ìwọ̀n ìpele tó pọ̀, a kò lè lò ó tààrà fún ìgbékalẹ̀ aláìlókùn ní ààyè ọ̀fẹ́. Nítorí náà, a kà ìbánisọ̀rọ̀ THZ sí “afárá wúrà” tó so àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì aláìlókùn àti okùn okùn pọ̀, tó sì ń pèsè ojútùú tó dára fún 6G àti àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ tó ga jù. Ìṣòro náà wà nínú iṣẹ́ àwọn olùmúdàgbàsókè oníná elékró-ojú tó wà (bíiolùmúdàgbà LiNbO₃, InGaAs, àti àwọn ohun èlò tí a fi silicon ṣe) nínú THz frequency band kò tó. Àìsí àmì náà hàn gbangba. Ìwọ̀n ìṣiṣẹ́ náà jẹ́ nǹkan bí 14 GHz nìkan àti pé ìgbóná agbára tí ó pọ̀ jùlọ jẹ́ 100 GHz nìkan, èyí tí ó jìnnà sí àwọn ìlànà tí a nílò fún ìbánisọ̀rọ̀ THZ. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, àwọn olùwádìí ti ṣe àgbékalẹ̀ modulator tuntun kan tí ó dá lórí plasma, tí ó fi àṣeyọrí pọ̀ sí i 3 dB bandwidth sí 997 GHz, èyí tí ó jẹ́ ìlọ́po méjì àkọsílẹ̀ lọ́wọ́lọ́wọ́, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 1. Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí kìí ṣe pé ó rú àwọn ààlà ti àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ ìbílẹ̀ nìkan ni, ó tún fẹ̀ sí ọ̀nà fún ìdàgbàsókè ọjọ́ iwájú ti ìbánisọ̀rọ̀ THZ!
Àwòrán 1. Ohun èlò ìṣiṣẹ́ electro-optic plasma pẹ̀lú THZ bandwidth
Àṣeyọrí pàtàkì irú modulator tuntun yìí wà nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ gíga tí a ń pè ní “ìpa plasma”. Fojú inú wò ó pé nígbà tí ìmọ́lẹ̀ bá tàn sórí ojú irin nanostructure, ó máa ń dún pẹ̀lú àwọn electrons nínú ohun èlò náà – àwọn electrons náà máa ń yí padà lápapọ̀ tí ìmọ́lẹ̀ ń darí, tí wọ́n sì ń ṣe irú ìgbì omi pàtàkì kan. Ìyípadà yìí gan-an ló ń jẹ́ kí ó ṣeé ṣe.olùmúdàgbàláti ṣe àtúnṣe àwọn àmì ojú pẹ̀lú iṣẹ́ tó ga gan-an. Àwọn àbájáde ìwádìí fihàn pé modulator náà ní àwọn ànímọ́ ìyípadà tó dára láàrín ìwọ̀n DC (ìṣàn taara) sí 1.14 THz ó sì ní èrè tó dúró ṣinṣin nínú iye ìgbàlódé ti 500 GHz sí 800 GHz.
Láti ṣe àyẹ̀wò jinlẹ̀ nípa bí a ṣe ń ṣiṣẹ́ modulator, ẹgbẹ́ ìwádìí náà ṣe àwòṣe àyíká tó báramu lẹ́kùn-únrẹ́rẹ́, wọ́n sì ṣàyẹ̀wò ipa àwọn ìlànà ìṣètò tó yàtọ̀ síra lórí iṣẹ́ modulator nípasẹ̀ àfarawé. Àwọn àbájáde ìdánwò náà bá àwòṣe ìmọ̀-ẹ̀rọ mu, wọ́n sì tún fi hàn pé modulator náà ṣiṣẹ́ dáadáa àti pé ó dúró ṣinṣin. Ní àfikún, àwọn olùwádìí ti dámọ̀ràn ètò ìdàgbàsókè. A retí pé nípasẹ̀ ìṣètò tó dára jùlọ, ìgbà tí modulator yìí ń ṣiṣẹ́ lè kọjá 1THz lọ́jọ́ iwájú, kódà ó lè dé ju 2THz lọ!
Iwadi yi fihan agbara nla ti pilasimaàwọn olùmúdàgbàsókè oníná-ẹ̀rọnínú ìbánisọ̀rọ̀ THZ àti àwọn iyika integrated photonic (PICs). Ẹ̀rọ yìí, pẹ̀lú àwọn ànímọ́ rẹ̀ ti ultra-wideband, ìṣedéédé gíga àti ìṣọ̀kan, pèsè ojútùú tuntun fún ìyípadà àmì THZ. Ní ọjọ́ iwájú, pẹ̀lú ìdàgbàsókè síwájú síi ti àwọn ìlànà ṣíṣe ẹ̀rọ àti ṣíṣe, a retí pé ìgbòkègbodò iṣẹ́ ti àwọn modulators plasma yóò kọjá 2 THZ, ní ṣíṣe àṣeyọrí àwọn oṣuwọn data gíga àti ìbòjú ìwòye tó gbòòrò. Dídé àkókò THZ kìí ṣe pé ó túmọ̀ sí ìgbéjáde data kíákíá àti àwọn agbára ìmòye tó péye nìkan, ṣùgbọ́n yóò tún ṣe àgbékalẹ̀ ìṣọ̀kan jíjinlẹ̀ ti ọ̀pọ̀lọpọ̀ pápá bíi ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn, ìṣiṣẹ́ opitika, àti ìwárí ọlọ́gbọ́n. Ìṣẹ̀lẹ̀ àwọn modulators electro-optic plasma lè di ìgbésẹ̀ pàtàkì kan tí ó ń darí ìdàgbàsókè ìmọ̀-ẹ̀rọ THZ, tí ó ń pèsè ìpìlẹ̀ fún ìsopọ̀ iyara gíga ti àwùjọ ìwífún ọjọ́ iwájú.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹfà-09-2025