Nova tipo de terahertz -multiplexoro duobligis datuman kapaciton kaj signife plibonigis 6G -komunikadon kun senprecedenca larĝa bando kaj malalta datuma perdo.
Esploristoj enkondukis super-larĝan bandon Terahertz-multiplexanto, kiu duobligas datuman kapaciton kaj alportas revoluciajn progresojn al 6G kaj plu. (Bildfonto: Getty Images)
Sekva generacia sendrata komunikado, reprezentita de Terahertz Technology, promesas revolucii datuman transdonon.
Ĉi tiuj sistemoj funkcias ĉe Terahertz-frekvencoj, ofertante neegalan larĝan bandon por ultra-rapida transdono kaj komunikado de datumoj. Tamen, por plene realigi ĉi tiun potencialon, signifaj teknikaj defioj devas esti venkitaj, precipe en administrado kaj efike utiligado de la disponebla spektro.
Grava antaŭeniĝo traktis ĉi tiun defion: la unua ultra-larĝa integrita terahertz-polarizo (DE) multiplexilo realigita sur substrat-libera silicia platformo.
Ĉi tiu pionira dezajno celas la sub-terahertz J-bandon (220-330 GHz) kaj celas transformi komunikadon por 6G kaj plu. La aparato efike duobligas datuman kapaciton konservante malaltan datuman perdon-indicon, malfermante la vojon por efikaj kaj fidindaj altrapidaj sendrataj retoj.
La teamo malantaŭ ĉi tiu mejloŝtono inkluzivas profesoron Withawat Withayachumnankul de la Lernejo de Elektra kaj Mekanika Inĝenierado de la Universitato de Adelajdo, doktoro Weijie Gao, nun postdoctoral esploristo en Universitato Osaka, kaj profesoro Masayuki Fujita.
Profesoro Withayachumnankul deklaris, "La proponita polariza multiplexor permesas transdoni multoblajn datumfluojn samtempe ene de la sama frekvenca bando, efike duobligante datuman kapablon." La relativa larĝa bando atingita de la aparato estas senprecedenca tra iu ajn frekvenca gamo, reprezentante signifan salton por integritaj multiplexers.
Polarizaj multiplexers estas esencaj en moderna komunikado, ĉar ili ebligas al multoblaj signaloj dividi la saman frekvencan bandon, signife plibonigante kanalan kapablon.
La nova aparato atingas ĉi tion per uzado de konusaj direktaj paroj kaj anisotropaj efikaj mezaj tegmentoj. Ĉi tiuj komponentoj plibonigas polarizan birefringon, rezultigante altan polarizan estingiĝan rilatumon (PER) kaj larĝan larĝan bandon - ŝlosilajn trajtojn de efikaj terahertz -komunikaj sistemoj.
Male al tradiciaj desegnoj, kiuj dependas de kompleksaj kaj frekvencaj nesimetriaj ondgvidiloj, la nova multiplexanto uzas anisotropan tegaĵon kun nur malgrava frekvenca dependeco. Ĉi tiu alproksimiĝo plene utiligas la ampleksan larĝan bandon donitan de la konusaj paroj.
La rezulto estas frakcia larĝa bando proksime al 40%, mezumo por pli ol 20 dB, kaj minimuma enmeta perdo de proksimume 1 dB. Ĉi tiuj rendimentaj metrikoj multe superas tiujn de ekzistantaj optikaj kaj mikroondaj desegnoj, kiuj ofte suferas de mallarĝa larĝa bando kaj alta perdo.
La laboro de la esplora teamo ne nur plibonigas la efikecon de Terahertz -sistemoj, sed ankaŭ metas la bazojn por nova epoko en sendrata komunikado. D -ro Gao rimarkis, "Ĉi tiu novigado estas ŝlosila ŝoforo en malŝlosado de la potencialo de Terahertz -komunikado." Aplikoj inkluzivas altdifinan video-streaming, pliigitan realecon kaj venontajn generaciajn moveblajn retojn kiel 6G.
Tradiciaj terahertz -polarizaj administradaj solvoj, kiel ortogonaj reĝimaj transduktiloj (OMToj) bazitaj sur rektangulaj metalaj ondaj gvidiloj, alfrontas signifajn limojn. Metalaj ondaj gvidiloj spertas pliigitajn ohmajn perdojn ĉe pli altaj frekvencoj, kaj iliaj fabrikaj procezoj estas kompleksaj pro striktaj geometriaj postuloj.
Optikaj polarizaj multiplexiloj, inkluzive de tiuj uzantaj Mach-Zehnder-interferometrojn aŭ fotonajn kristalojn, ofertas pli bonan integritecon kaj malpli altajn perdojn, sed ofte postulas kompromisojn inter larĝa de bando, kompakteco kaj fabrikada komplekseco.
Direktaj paroj estas vaste uzataj en optikaj sistemoj kaj postulas fortan polarizan birefringon por atingi kompaktan grandecon kaj altan por. Tamen ili estas limigitaj per mallarĝa larĝa bando kaj sentiveco al fabrikaj toleremoj.
La nova multiplexilo kombinas la avantaĝojn de konusaj direktaj paroj kaj efika meza tegaĵo, venkante ĉi tiujn limojn. La anisotropa tegaĵo elmontras signifan birefringon, certigante alte per larĝa larĝa bando. Ĉi tiu projekta principo markas foriron de tradiciaj metodoj, provizante skaleblan kaj praktikan solvon por terahertz -integriĝo.
Eksperimenta validumado de la multiplexor konfirmis ĝian esceptan agadon. La aparato funkcias efike en la 225-330 GHz-gamo, atingante frakcian larĝan bandon de 37.8% konservante po super 20 dB. Ĝia kompakta grandeco kaj kongruo kun normaj fabrikaj procezoj igas ĝin taŭga por amasproduktado.
D-ro Gao rimarkis, "Ĉi tiu novigado ne nur plibonigas la efikecon de Terahertz-komunikaj sistemoj, sed ankaŭ malfermas la vojon al pli potencaj kaj fidindaj altrapidaj sendrataj retoj."
La eblaj aplikoj de ĉi tiu teknologio etendas preter komunikaj sistemoj. Per plibonigo de spektra uzado, la multiplexor povas funkciigi progresojn en kampoj kiel radaro, bildigo kaj interreto de aferoj. "Ene de jardeko, ni atendas, ke ĉi tiuj terahertz -teknologioj estu vaste adoptitaj kaj integritaj tra diversaj industrioj," profesoro Withayachumnankul deklaris.
La multiplexor ankaŭ povas esti perfekte integrita kun pli fruaj fasformaj aparatoj disvolvitaj de la teamo, ebligante altnivelajn komunikajn funkciojn sur unuigita platformo. Ĉi tiu kongruo emfazas la versatilecon kaj skaleblecon de la efika mezkorpigita dielektra ondo-gvidila platformo.
La esploraj trovoj de la teamo estis publikigitaj en la revuo Laser & Photonic Reviews, emfazante ilian signifon por antaŭenigi fotonan terahertz -teknologion. Profesoro Fujita rimarkis, "venkante kritikajn teknikajn barojn, ĉi tiu novigado atendas stimuli intereson kaj esploran agadon en la kampo."
La esploristoj antaŭvidas, ke ilia laboro inspiros novajn aplikojn kaj pliajn teknologiajn plibonigojn en la venontaj jaroj, finfine kaŭzante komercajn prototipojn kaj produktojn.
Ĉi tiu multiplexoro reprezentas signifan paŝon antaŭen en malŝlosado de la potencialo de Terahertz -komunikado. Ĝi starigas novan normon por integritaj terahertz -aparatoj kun siaj senprecedencaj rendimentaj metrikoj.
Ĉar la postulo pri altrapidaj, altkapacitaj komunikaj retoj daŭre kreskas, tiaj novigoj ludos gravegan rolon en formado de la estonteco de sendrata teknologio.
Afiŝotempo: Dec-16-2024