Nova vrsta Terahertz multipleksera udvostručila je kapacitet podataka i značajno poboljšana 6G komunikacija s neviđenom propusnošću i niskim gubitkom podataka.
Istraživači su uveli super široki bend Terahertz multipleks koji udvostručuje kapacitet podataka i donosi revolucionarna napretka na 6G i šire. (Izvor slike: Getty Images)
Bežična komunikacija sljedeće generacije, koju predstavlja Terahertz tehnologija, obećava revoluciju prijenosa podataka.
Ovi sustavi rade na terahertz frekvencijama, nudeći neusporedivu propusnost za ultra brzi prijenos podataka i komunikaciju. Međutim, da u potpunosti shvate ovaj potencijal, moraju se prevladati značajni tehnički izazovi, posebno u upravljanju i učinkovito korištenju dostupnog spektra.
Revoludni napredak obratio se ovom izazovu: prva ultra-širokopojasna integrirana terarentzma (DE) multiplekser realizirana na silikonskoj platformi bez supstrata.
Ovaj inovativni dizajn cilja pod-terahertz J bend (220-330 GHz) i ima za cilj da transformiše komunikaciju za 6G i šire. Uređaj učinkovito udvostručuje kapacitet podataka uz održavanje niske brzine gubitka podataka, asfaltiranje načina za efikasne i pouzdane bežične mreže velike brzine.
Tim koji stoji iza ove prekretnice uključuje profesora Sawat-a sa-mehaničkim školom i strojarskom i mašinskom inženjerstvu Univerziteta u Adelaide, dr. Weijie Gao, sada postdoktorski istraživač na Univerzitetu Osaka i profesorom Masayuki Fujita.
Profesor witAyachamankul je izjavio: "Predloženi multipleks za polarizaciju omogućava da se više prenose s istovremeno prenose više prenosa podataka unutar iste frekvencijske pojase, učinkovito udvostručene kapacitete podataka." Relativna širina pojasa koje je postigao uređaj neviđen je u bilo kojem frekvencijskom rasponu, što predstavlja značajan skok za integrirane multipleksere.
Polarizacijski multiplekseri su neophodni u modernoj komunikaciji jer omogućuju više signala za dijeljenje iste frekvencijske pojase, značajno poboljšavajući kapacitet kanala.
Novi uređaj to postiže koristeći konusne usmjerene spojnice i anizotropne efektivne srednje obloge. Ove komponente poboljšavaju polarizacijsku birefingenciju, što rezultira visokim polarizacijskim omjerom izumiranja (po) i širokim karakteristikama opsega i ključne karakteristike efikasnih terahertz komunikacijskih sistema.
Za razliku od tradicionalnih dizajna koji se oslanjaju na asimetrične valove složene i frekvencije, novi multiplekser koristi anizotropnu oblogu sa samo blagim frekvencijskim ovisnošću. Ovaj pristup u potpunosti iskorištava veliku propusnost koju pruža konusni spojnicama.
Rezultat je frakcionalna propusnost blizu 40%, prosječno po veću od 20 dB, te minimalni gubitak umetanja od približno 1 dB. Ove metrike performansi daleko nadmašuju one o postojećim optičkim i mikrovalnim dizajnom, koji često pate od uske propusnosti i veliki gubitak.
Rad istraživačkog tima ne samo povećava efikasnost Terahertz sistema, već postavlja i temelj za novu eru u bežičnoj komunikaciji. Dr Gao je napomenuo: "Ova inovacija je ključni pokretač u otključavanju potencijala Terahertz komunikacije." Aplikacije uključuju visoke rezolucijske video streaming, proširene stvarnost i mobilne mreže sljedeće generacije poput 6g.
Tradicionalna rješenja za upravljanje polarizacijom Terahertz, poput ortogonalnih pretvarača (OMTS) na bazi pravokutnog metalnog valovogvlada, suočavaju se sa značajnim ograničenjima. Metalni valovodi imaju iskustva povećali se ohmički gubici na višim frekvencijama, a njihovi proizvodni procesi su složeni zbog strogih geometrijskih zahtjeva.
Optički polarizacija Multiplexerdersi, uključujući one koji koriste interferemetre Mach-Zehnder ili fotoničke kristale, nude bolju integrabilnost i niže gubitke, ali često zahtijevaju kondukciju između širine opsege, i složenosti proizvodnje.
Spojnice za usmjeravanje široko se koriste u optičkim sustavima i zahtijevaju snažnu polarizacijsku birefingenciju za postizanje kompaktne veličine i visoke po. Međutim, oni su ograničeni uska propusnosti i osjetljivosti na proizvodne tolerancije.
Novi multiplekser kombinira prednosti konusnih spojnica i efektivne srednje obloge, prevladavajući ta ograničenja. Anisotropna obloge izlaže značajnu birefingenciju, osiguravajući visok po cijeloj širokoj širini pojasa. Ovaj princip dizajna označava odlazak iz tradicionalnih metoda, pružajući skalabilno i praktično rješenje za Terahertz integraciju.
Eksperimentalna validacija multipleksera potvrdila je svoje izuzetne performanse. Uređaj djeluje efikasno u rasponu od 225-330 GHz, postizanje frakcijskog propusnosti od 37,8%, zadržavajući se za veći 20 dB. Kompatibilna veličina i kompatibilnost sa standardnim proizvodnim procesima čine ga pogodnim za masovnu proizvodnju.
Dr Gao je napomenuo: "Ova inovacija ne samo povećava efikasnost Terahertz komunikacijskih sustava, već i uvode put za snažnije i pouzdanije bežične mreže velike brzine."
Potencijalne primjene ove tehnologije proširuju se izvan komunikacijskih sustava. Poboljšanje iskorištavanja spektra, multiplekser može pokrenuti napredak u poljima kao što su radarski, slika i interneta stvari. "U roku od decenije očekujemo da će ove Terahertz tehnologije široko usvojiti i integrirati u razne industrije", izjavio je profesor WortaCachankul.
Multiplexer se takođe može bez obzira na integrirati ranije uređaje za laamfling koji je razvio tim, omogućavajući napredne komunikacijske funkcije na jedinstvenoj platformi. Ova kompatibilnost naglašava svestranost i skalabilnost efektivnog srednjeg dielektrične platforme valove puteve.
Nalazi istraživanja tima objavljeni su u časopisu Laserske i fotoničke recenzije, naglašavajući njihov značaj u napretku FOTONIC TERAHERTZ tehnologije. Profesor Fujita napomenuo je: "Prevladavajući kritične tehničke barijere, očekuje se da će ova inovacija potaknuti interes i istraživačku aktivnost na terenu."
Istraživači predviđaju da će njihov rad nadahnuti nove aplikacije i daljnja tehnološka poboljšanja u narednim godinama, u konačnici vodeći do komercijalnih prototipa i proizvoda.
Ovaj multiplekser predstavlja značajan korak naprijed u otključavanju potencijala Terahertz komunikacije. Postavlja novi standard za integrirane Terahertz uređaje sa svojim neviđenim mjernim performansama.
Kako je potražnja za velike brzine, komunikacijske mreže velikog kapaciteta, nastavljaju rasti, takve će inovacije igrati presudnu ulogu u oblikovanju budućnosti bežične tehnologije.
Vrijeme post: dec-16-2024