አዲስ ultra-wideband 997GHz ኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞዱላተር

አዲስ እጅግ በጣም ሰፊ 997GHzኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞዱላተር

አዲስ ultra-wideband electro-optic modulator የ997GHz ባንድዊድዝ ሪከርድ አዘጋጅቷል።

በቅርቡ በዙሪክ፣ ስዊዘርላንድ የሚገኝ የምርምር ቡድን በተሳካ ሁኔታ ከ10 ሜኸዝ እስከ 1.14 ኸርዝ በሚደርስ ድግግሞሽ የሚሰራ እጅግ ሰፊ ባንድ ኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞዱላተር በ 997 GHz 3 ዲቢቢ ባንድዊድድድ ሪከርድ ያስመዘገበ ሲሆን ይህም አሁን ካለው ሪከርድ በእጥፍ ይበልጣል። ይህ ግኝቱ የተገኘው በፕላዝማ ሞዱላተሮች የተመቻቸ ዲዛይን ሲሆን ይህም ለወደፊቱ ቴራሄትዝ ፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎች (PICs) አዲስ ቦታ በመክፈት ነው።

በአሁኑ ጊዜ የገመድ አልባ ግንኙነት በዋናነት በማይክሮዌቭ እና ሚሊሜትር ሞገዶች ላይ የተመሰረተ ነው, ነገር ግን የእነዚህ ፍሪኩዌንሲ ባንዶች የስፔክትረም ሀብቶች የመሞላት አዝማሚያ አላቸው. ምንም እንኳን የኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ትልቅ የመተላለፊያ ይዘት ቢኖረውም, በነፃ ቦታ ላይ ለሽቦ አልባ ስርጭት በቀጥታ መጠቀም አይቻልም. ስለዚህ የ THz ግንኙነት እንደ "ወርቃማ ድልድይ" ገመድ አልባ እና ፋይበር ኦፕቲክ ኔትወርኮችን በማገናኘት ለ 6 ጂ እና ለከፍተኛ ደረጃ የግንኙነት ስርዓቶች ተስማሚ መፍትሄ ይሰጣል. ችግሩ ያለው የነባር የኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞዱላተሮች አፈጻጸም ነው (እንደ፡LiNbo₃ ሞዱላተር, InGaAs እና በሲሊኮን ላይ የተመሰረቱ ቁሳቁሶች) በ THz ድግግሞሽ ባንድ ውስጥ በቂ አይደለም. የሲግናል አቴንሽን ግልጽ ነው. የሚሠራው የመተላለፊያ ይዘት ወደ 14 GHz ብቻ ነው እና ከፍተኛው የአገልግሎት አቅራቢው ድግግሞሽ 100 GHz ብቻ ነው, ይህም ለ THZ ግንኙነት የሚያስፈልጉትን ደረጃዎች ከማሟላት የራቀ ነው. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ተመራማሪዎች አዲስ ፕላዝማ ላይ የተመሠረተ ሞዱላተር ሠርተዋል ፣ የ 3 ዲቢቢ ባንድዊድዝ በተሳካ ሁኔታ ወደ 997 GHz ማሳደግ ፣ ይህም አሁን ካለው መዝገብ በእጥፍ ነው ፣ በስእል 1 ላይ እንደሚታየው።

ምስል 1 የፕላዝማ ኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱላተር ከቲኤችዝ ባንድዊድዝ ጋር

የዚህ አዲስ ዓይነት ሞዱላተር ዋና ግኝት "ፕላዝማ ተጽእኖ" በተባለው ከፍተኛ ቴክኖሎጂ ውስጥ ነው. በብረት ናኖስትራክቸር ላይ ብርሃን ሲበራ በእቃው ውስጥ ካሉት ኤሌክትሮኖች ጋር ያስተጋባል - ኤሌክትሮኖች በብርሃን እየተነዱ ልዩ የሆነ ሞገድ ይፈጥራሉ። በትክክል ይህ መዋዠቅ ነው የነቃው።ሞዱላተርየኦፕቲካል ምልክቶችን እጅግ በጣም ከፍተኛ በሆነ ብቃት ለመቆጣጠር። የሙከራ ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ሞዱላተሩ በዲሲ (ቀጥታ ጅረት) እስከ 1.14 ቴኸ ክልል ውስጥ ጥሩ የመለዋወጫ ባህሪያትን እንደሚያሳይ እና ከ 500 GHz እስከ 800 GHz ድግግሞሽ ባንድ ውስጥ የተረጋጋ ትርፍ እንዳለው ያሳያል።

የሞዱላተሩን አሠራር በጥልቀት ለማጥናት ፣የተመራማሪው ቡድን ዝርዝር ተመጣጣኝ የወረዳ ሞዴል ገንብቶ የተለያዩ መዋቅራዊ መለኪያዎች በሞጁሌተር አፈፃፀም ላይ ያላቸውን ተፅእኖ በሲሙሌሽን ተንትነዋል። የሙከራ ውጤቶቹ ከቲዎሪቲካል ሞዴል ጋር በጥሩ ሁኔታ ይስማማሉ, የአስማሚውን ቅልጥፍና እና መረጋጋት የበለጠ ያረጋግጣሉ. በተጨማሪም ተመራማሪዎች የማሻሻያ እቅድ አቅርበዋል. በተመቻቸ ዲዛይን የዚህ ሞዱለተር የስራ ድግግሞሹ ወደፊት ከ1THz በላይ እና ከ2THz በላይ ሊደርስ እንደሚችል ይጠበቃል።

ይህ ጥናት የፕላዝማን ከፍተኛ አቅም ያሳያልኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞጁሎችበ THz ግንኙነት እና በፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎች (PICs)። ይህ መሳሪያ፣ የ ultra-wideband ባህሪያት ያለው፣ ከፍተኛ ቅልጥፍና እና ውህደት ያለው፣ ለTHH ሲግናል ማስተካከያ አዲስ መፍትሄ ይሰጣል። ለወደፊቱ የመሳሪያ ዲዛይን እና የማምረቻ ሂደቶችን የበለጠ ማመቻቸት, የፕላዝማ ሞዱላተሮች የስራ ድግግሞሽ ከ 2 Hz በላይ እንደሚሆን ይጠበቃል, ይህም ከፍተኛ የውሂብ መጠን እና ሰፊ የስፔክትረም ሽፋን ያስገኛል. የ THz ዘመን መምጣት ፈጣን የውሂብ ማስተላለፍ እና የበለጠ ትክክለኛ የመረዳት ችሎታዎች ብቻ ሳይሆን የበርካታ መስኮችን እንደ ሽቦ አልባ ግንኙነት ፣ ኦፕቲካል ኮምፒዩቲንግ እና ብልህ ፈልጎ ማግኛን ያሉ ጥልቅ ውህደትን ያበረታታል። የፕላዝማ ኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞዱላተሮች ግኝት የTHz ቴክኖሎጂ እድገትን የሚመራ ቁልፍ እርምጃ ሊሆን ይችላል ፣ ይህም ለወደፊቱ የመረጃ ማህበረሰብ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ትስስር መሠረት ነው።