Täze ultra giň zolakly 997GHzelektro-optik modulýator
Täze ultra giň zolakly elektro-optik modulýator 997GHz tizlik rekordyny goýdy
Ýakynda Şweýsariýanyň Sürih şäherindäki ylmy-barlag topary 10 MGs-den 1,14 THz-e çenli ýygylyklarda işleýän ultra giň zolakly elektro-optik modulýatory üstünlikli işläp düzdi we häzirki rekorddan iki esse köp bolan 997 GHz-de 3 dB geçirijilik rekordyny goýdy. Bu üstünlik plazma modulýatorlarynyň optimizirlenen dizaýny bilen baglanyşyklydyr we geljekki terahers fotonik integral mikrosxemalar (PIC) üçin täze giňişligi açýar.
Häzirki wagtda simsiz aragatnaşyk esasan mikrotolkunlara we millimetr tolkunlaryna daýanýar, ýöne bu ýygylyk zolaklarynyň spektr çeşmeleri doýgunlaşmaga meýilli. Optiki aragatnaşygyň uly geçirijilik ukyby bolsa-da, ony boş ýerde simsiz geçirmek üçin gönüden-göni ulanyp bolmaýar. Şonuň üçin THz aragatnaşygy simsiz we süýümli optiki ulgamlary birleşdirýän "altyn köpri" hökmünde kabul edilýär we 6G we has ýokary tizlikli aragatnaşyk ulgamlary üçin ideal çözgüt hödürleýär. Mesele bar bolan elektro-optik modulýatorlaryň (meselem,LiNbO₃ modulatory, InGaAs we kremniý esasly materiallar) THz ýygylyk zolagynda ýeterlik däl. Signalyň gowşamagy aýdyňdyr. Iş geçirijilik zolagy diňe 14 GHz töweregi we iň ýokary göteriji ýygylygy diňe 100 GHz, bu bolsa THz aragatnaşygy üçin talap edilýän standartlara laýyk gelmeýär. Bu makalada ylmy işgärler 1-nji suratda görkezilişi ýaly, 3 dB geçirijilik zolagyny 997 GHz-e çenli üstünlikli artdyryp, täze plazma esasly modulýatory işläp düzdüler. Bu öňegidişlik diňe bir däp bolan tehnologiýalaryň çäklendirmelerini aradan aýyrmak bilen çäklenmän, eýsem THz aragatnaşygynyň geljekki ösüşiniň ýoluny giňeldýär!
1-nji surat THz geçirijilik zolagy bolan plazma elektro-optik modulýatory
Bu täze görnüşli modulýatoryň esasy üstünligi "plazma effekti" diýlip atlandyrylýan ýokary tehnologiýada ýerleşýär. Metal nanostrukturanyň ýüzüne ýagtylyk düşende, materialdaky elektronlar bilen rezonans döreýändigini göz öňüne getiriň - elektronlar ýagtylyk tarapyndan bilelikde hereketlendirilip, ýörite tolkun emele getirýär. Hut şu üýtgeşiklik mümkinçilik berýär...modulýatoroptiki signallary örän ýokary netijelilik bilen dolandyrmak üçin. Eksperimental netijeler modulýatoryň DC (göni tok) aralygynda 1.14 THz aralygynda gowy modulýasiýa häsiýetlerini görkezýändigini we 500 GHz-den 800 GHz-e çenli ýygylyk zolagynda durnukly güýçlendirme güýjüne eýedigini görkezýär.
Modulýatoryň iş mehanizmini çuňňur öwrenmek üçin ylmy topar jikme-jik ekwiwalent zynjyr modelini gurdy we simulýasiýa arkaly dürli gurluş parametrleriniň modulýatoryň işine täsirini seljerdi. Tejribe netijeleri nazaryýet modeline gowy gabat gelýär we modulýatoryň netijeliligini we durnuklylygyny has-da tassyklaýar. Mundan başga-da, ylmy işgärler kämilleşdirmek meýilnamasyny teklip etdiler. Optimallaşdyrylan dizaýn arkaly bu modulýatoryň iş ýygylygynyň geljekde 1THz-den geçip biljekdigine, hatda 2THz-den hem geçip biljekdigine garaşylýar!
Bu gözleg plazmanyň uly mümkinçiliklerini görkezýärelektro-optik modulýatorlarTHZ aragatnaşygynda we fotonik integral mikrosxemalarda (PIC) ulanylýar. Bu enjam, ultra giň zolakly, ýokary netijeli we integrasiýa häsiýetlerine eýe bolup, THZ signal modulýasiýasy üçin täze çözgüt hödürleýär. Geljekde, enjam dizaýnynyň we önümçilik prosesleriniň has-da optimizirlenmegi bilen, plazma modulýatorlarynyň iş ýygylygynyň 2 THZ-den geçmegine, has ýokary maglumat tizligine we has giň spektr örtügine ýetmegine garaşylýar. THZ döwrüniň gelmegi diňe bir maglumatyň has çalt geçirilmegini we has takyk duýmak mümkinçiliklerini aňlatman, eýsem simsiz aragatnaşyk, optiki hasaplamalar we akylly anyklaýyş ýaly köp ugurlaryň çuňňur integrasiýasyny hem öňe sürer. Plazma elektro-optik modulýatorlarynyň öňe gitmegi, geljekki maglumat jemgyýetiniň ýokary tizlikli arabaglanyşygy üçin esas döredip, THZ tehnologiýasynyň ösüşine itergi berýän esasy ädim bolup biler.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 9-njy iýuny