Yangi ultra keng polosali 997 gigagertslielektro-optik modulyator
Yangi ultra keng polosali elektro-optik modulyator 997 gigagertsli tarmoqli kengligi rekordini o'rnatdi
Yaqinda Shveytsariyaning Tsyurix shahridagi tadqiqot guruhi 10 MGts dan 1,14 TGs gacha chastotalarda ishlaydigan ultra keng polosali elektro-optik modulyatorni muvaffaqiyatli ishlab chiqdi va 3 dB tarmoqli kengligi rekordini 997 gigagertsda o'rnatdi, bu hozirgi rekorddan ikki baravar ko'p. Ushbu yutuq plazma modulyatorlarining optimallashtirilgan dizayni bilan bog'liq bo'lib, kelajakdagi terahertz fotonik integral mikrosxemalar (PIC) uchun mutlaqo yangi joy ochadi.
Hozirgi vaqtda simsiz aloqa asosan mikroto'lqinli va millimetrli to'lqinlarga tayanadi, ammo bu chastota diapazonlarining spektr resurslari to'yingan bo'lishga moyil. Optik aloqa katta tarmoqli kengligiga ega bo'lsa-da, uni bo'sh joyda simsiz uzatish uchun bevosita ishlatib bo'lmaydi. Shu sababli, THz aloqa simsiz va optik tolali tarmoqlarni bog'laydigan "oltin ko'prik" sifatida qabul qilinadi, 6G va undan yuqori tezlikdagi aloqa tizimlari uchun ideal echimdir. Muammo shundaki, mavjud elektro-optik modulyatorlarning ishlashi (masalanLiNbO₃ modulyatori, InGaAs va kremniy asosidagi materiallar) TGs chastota diapazoni yetarli emas. Signalning zaiflashishi aniq. Ishchi tarmoqli kengligi atigi 14 gigagertsli va maksimal tashuvchisi chastotasi atigi 100 gigagertsli, bu THz aloqasi uchun zarur bo'lgan standartlarga javob berishdan uzoqdir. Ushbu maqolada tadqiqotchilar yangi plazma asosidagi modulyatorni ishlab chiqdilar, u 3 dB tarmoqli kengligini 997 gigagertsgacha muvaffaqiyatli oshirdi, bu 1-rasmda ko'rsatilganidek, joriy rekorddan ikki baravar ko'p.
1-rasm THz tarmoqli kengligi bilan plazma elektro-optik modulyator
Ushbu yangi turdagi modulyatorning asosiy yutug'i "plazma effekti" deb nomlangan yuqori texnologiyada yotadi. Tasavvur qiling-a, yorug'lik metall nanostruktura yuzasida porlaganda, u materialdagi elektronlar bilan rezonanslashadi - elektronlar yorug'lik tomonidan birgalikda tebranadi va maxsus turdagi to'lqinni hosil qiladi. Aynan shu tebranish imkon beradimodulyatorjuda yuqori samaradorlik bilan optik signallarni manipulyatsiya qilish. Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, modulyator DC (to'g'ridan-to'g'ri oqim) dan 1,14 TGs gacha bo'lgan diapazonda yaxshi modulyatsiya xususiyatlarini namoyish etadi va 500 GHz dan 800 GHz gacha bo'lgan chastota diapazonida barqaror daromadga ega.
Modulyatorning ishlash mexanizmini chuqur o'rganish uchun tadqiqot guruhi batafsil ekvivalent sxema modelini yaratdi va simulyatsiya orqali modulyatorning ishlashiga turli strukturaviy parametrlarning ta'sirini tahlil qildi. Eksperimental natijalar nazariy modelga yaxshi mos keladi va modulyatorning samaradorligi va barqarorligini yanada tasdiqlaydi. Bundan tashqari, tadqiqotchilar takomillashtirish rejasini taklif qilishdi. Optimallashtirilgan dizayn tufayli ushbu modulyatorning ishlash chastotasi kelajakda 1THz dan oshishi va hatto 2THz dan oshishi kutilmoqda!
Ushbu tadqiqot plazmaning katta salohiyatini ko'rsatadielektro-optik modulyatorlarTHz aloqa va fotonik integral mikrosxemalar (PIC) da. Ushbu qurilma ultra keng polosali, yuqori samaradorlik va integratsiyalashuv xususiyatlari bilan THz signal modulyatsiyasi uchun mutlaqo yangi echimni taqdim etadi. Kelajakda, qurilma dizayni va ishlab chiqarish jarayonlarini yanada optimallashtirish bilan plazma modulyatorlarining ishlash chastotasi 2 TGts dan oshishi kutilmoqda, bu esa yuqori ma'lumotlar tezligiga va kengroq spektr qamroviga erishadi. THz davrining paydo bo'lishi nafaqat ma'lumotlarni tezroq uzatish va aniqroq sezish imkoniyatlarini anglatadi, balki simsiz aloqa, optik hisoblash va aqlli aniqlash kabi ko'plab sohalarning chuqur integratsiyasiga yordam beradi. Plazma elektro-optik modulyatorlarning yutug'i THz texnologiyasining rivojlanishiga olib keladigan asosiy qadam bo'lishi mumkin, bu kelajakdagi axborot jamiyatining yuqori tezlikdagi o'zaro bog'lanishi uchun asos yaratadi.
Xabar vaqti: 2025 yil 09-iyun