Nooc cusub oo ah terahertz multiplexer ayaa labanlaabmay awoodda xogta waxayna si weyn u xoojisay isgaadhsiinta 6G oo leh baaxad weyn oo aan horay loo arag iyo lumis xog hoose.
Cilmi baadhayaashu waxay soo bandhigeen koox weyn oo terahertz multiplexer ah taas oo labanlaabaysa awoodda xogta oo keenta horumarka kacaanka 6G iyo wixii ka dambeeya. (Isha sawirka: Getty Images)
Isgaadhsiinta wireless-ka ee jiilka soo socda, oo ay metesho tignoolajiyada terahertz, waxay ballan qaadaysaa inay wax ka beddesho gudbinta xogta.
Nidaamyadani waxay ku shaqeeyaan inta jeer ee terahertz, iyagoo siinaya xajmi la'aan aan la barbar dhigi karin gudbinta xogta aadka u degdegga ah iyo isgaarsiinta. Si kastaba ha ahaatee, si si buuxda loo xaqiijiyo suurtagalnimadan, caqabadaha farsamo ee muhiimka ah waa in laga gudbo, gaar ahaan maaraynta iyo si wax ku ool ah oo looga faa'iidaysto spectrum jira.
Horumar la taaban karo ayaa wax ka qabtay caqabadan: tii ugu horeysay ee ultra-wideband isku dhafan terahertz polarization (de) multiplexer ayaa lagu xaqiiqsaday madal silikoon ah oo aan substrate-ka lahayn.
Naqshaddan hal-abuurka leh waxay bartilmaameedsanaysaa koox-hoosaadka terahertz J (220-330 GHz) waxayna ujeedadeedu tahay inay beddelaan isgaarsiinta 6G iyo wixii ka dambeeya. Qalabku wuxuu si wax ku ool ah u labanlaabmaa awoodda xogta iyadoo la ilaalinayo heerka luminta xogta hoose, taas oo u gogol xaareysa shabakadaha xawaaraha sare leh ee hufan oo la isku halleyn karo.
Kooxda ka danbeysa heerkan muhiimka ah waxaa ka mid ah Professor Withawat Withayachumnankul oo ka socda Jaamacadda Adelaide's School of Electrical and Mechanical Engineering, Dr. Weijie Gao, oo hadda ah cilmi-baare ka dib jaamacadda Osaka, iyo Professor Masayuki Fujita.
Professor Withayachumnankul waxa uu yidhi, "Xeeldheeraynta polarization ee la soo jeediyay waxa ay ogolanaysaa in xog badan lagu kala qaado isla mar ahaantaana isla xajmi isku mid ah, si wax ku ool ah u laban laabta awooda xogta." Xadhkaha xadhkaha goos gooska ah ee uu qalabku gaadhay waa mid aan hore loo arag oo dhan inta jeer ee soo noqnoqda, taasoo ka dhigan boodboodka weyn ee isku-dhafan ee isku dhafan.
Xeeldheerayaasha kala duwan ayaa lagama maarmaan u ah isgaarsiinta casriga ah maadaama ay awood u siinayaan calaamado badan si ay u wadaagaan xariiq isku mid ah, oo si weyn u wanaajiya awoodda kanaalka.
Qalabka cusubi waxa uu tan ku gaadhayaa iyada oo la isticmaalayo lamaanayaasha jihooyinka koonaha ah iyo xidhidh dhexdhexaad ah oo waxtar leh anisotropic. Qaybahani waxay kor u qaadaan is-gaarsiinta polarization-ka, taasoo keentay saamiga baabi'inta polarization-ka sare (PER) iyo baaxadda ballaaran - sifooyinka muhiimka ah ee hababka isgaarsiinta terahertz ee hufan.
Si ka duwan nashqadaha dhaqameed ee ku tiirsan mawjadaha asymmetric-ga ee adag iyo soo noqnoqoshada ku tiirsan, multixer-ka cusub wuxuu shaqeeyaa xirmo anisotropic ah oo leh ku tiirsanaanta soo noqnoqda oo keliya. Habkani wuxuu si buuxda uga faa'iidaysanayaa baaxadda baaxadda leh ee ay bixiyaan lammaaneyaasha koonka ah.
Natiijadu waa xadhkaha goos gooska ah ee ku dhow 40%, celcelis ahaan PER ka badan 20 dB, iyo luminta ugu yar ee gelinta qiyaastii 1 dB. Halbeegyada waxqabadyadani waxay aad uga sarreeyaan kuwa naqshadaha indhaha iyo microwave-ka ee jira, kuwaas oo inta badan la ildaran baaxadda cidhiidhiga ah iyo khasaare sare.
Shaqada kooxda cilmi-baaristu kaliya ma wanaajinayso hufnaanta nidaamyada terahertz laakiin sidoo kale waxay aasaas u tahay waa cusub ee isgaarsiinta wireless-ka. Dr. Gao wuxuu xusay, "hal-abuurnimadani waa darawal fure u ah furitaanka awoodda isgaadhsiinta terahertz." Codsiyada waxaa ka mid ah baahinta muuqaalka sare, xaqiiqda la kordhiyay, iyo shabakadaha mobilada ee jiilka xiga sida 6G.
Xalka maaraynta polarization dhaqameed ee terahertz, sida qaab beddelayaasha qaab-dhismeedka orthogonal (OMTs) ee ku salaysan mawjadaha birta ee leydiga ah, waxay la kulmaan xaddidaadyo waaweyn. Hagaha mowjadaha birta waxay la kulmeen korodhka khasaaraha ohmic ee soo noqnoqoshada sare, iyo hanaan wax soo saarkoodu waa adag yihiin sababtoo ah shuruudaha joomatari ee adag.
Multixers polarization Optical, oo ay ku jiraan kuwa isticmaalaya interferometers Mach-Zehnder ama crystals photonic, waxay bixiyaan isdhexgal ka wanaagsan iyo khasaaro hoose laakiin badanaa waxay u baahan yihiin ganacsiyo u dhexeeya bandwidth, isafgaradka, iyo kakanaanta wax soo saarka.
Lammaanayaasha jihooyinka ayaa si weyn loogu isticmaalaa nidaamyada indhaha waxayna u baahan yihiin birefringence polarization xooggan si loo gaaro cabbir isku dhafan iyo PER sare. Si kastaba ha ahaatee, waxay ku xaddidan yihiin xajmiga xajmiga cidhiidhi ah iyo dareenka dulqaadka wax soo saarka.
Multixer-ka cusubi wuxuu isku daraa faa'iidooyinka lamaanayaasha jihooyinka toosan iyo xidhidh dhexdhexaad ah oo waxtar leh, isagoo ka gudbaya xaddidaadyadan. Xirmada anisotropic-ku waxay soo bandhigaysaa kala-sooc weyn, hubinta PER sare ee baaxad ballaadhan. Mabda'a naqshadeynta ayaa calaamad u ah ka tagista hababka dhaqanka, siinta xal la qiyaasi karo oo la taaban karo ee isdhexgalka terahertz.
Xaqiijinta tijaabada ah ee multixer ayaa xaqiijisay waxqabadkeeda gaarka ah. Qalabku wuxuu si hufan ugu shaqeeyaa inta u dhaxaysa 225-330 GHz, isagoo gaadhaya xajmigoodu jajaban yahay 37.8% iyadoo la ilaalinayo PER ka sarreeya 20 dB. Cabbirkeeda is haysta iyo la jaanqaadka hababka wax soo saarka caadiga ah ayaa ka dhigaya mid ku habboon wax soo saarka ballaaran.
Dr. Gao waxa uu yidhi, "Cab-abuurkani kaliya ma wanaajinayo hufnaanta hababka isgaadhsiinta terahertz balse waxa ay sidoo kale u gogol xaaraysaa in la helo shabakado xawli sare leh oo awood badan oo la isku halayn karo."
Codsiyada suurtagalka ah ee tignoolajiyadani waxay dhaafsiisan yihiin nidaamyada isgaarsiinta. Marka la wanaajiyo isticmaalka spectrum, multiplexer-ku waxa uu wadi karaa horumarka dhinacyada sida radar, imaging, iyo Internetka Waxyaabaha. "Toban sano gudahood, waxaan filaynaa in tignoolajiyadan terahertz si weyn loo qaato oo la isugu daro warshado kala duwan," Professor Withayachumnankul ayaa yiri.
Multixer-ka waxa kale oo si aan kala go 'lahayn loogu dhex milmi karaa qalab hore oo alwaax samayn ah oo ay soo saareen kooxdu, taas oo awood u siinaysa hawlaha isgaarsiinta horumarsan ee madal midaysan. Waafaqidni waxa ay iftiiminaysaa isku-bedelka iyo miisaannaanta mawjada hagaha mawjadaha dielectric-ka ee wax ku ool ah.
Natiijooyinka cilmi-baarista ee kooxda ayaa lagu daabacay joornaalka Laser & Photonic Reviews, iyaga oo xoogga saaraya muhiimadda ay u leeyihiin horumarinta farsamada terahertz ee photonic. Professor Fujita wuxuu yiri, "Iyadoo laga gudbayo caqabadaha farsamo ee muhiimka ah, hal-abuurkan ayaa la filayaa inuu kiciyo xiisaha iyo dhaqdhaqaaqa cilmi-baarista ee goobta."
Cilmi-baadhayaashu waxay filayaan in shaqadoodu ay dhiirigelin doonto codsiyo cusub iyo horumarin tignoolajiyadeed oo dheeraad ah sanadaha soo socda, ugu dambeyntiina keenaya noocyada ganacsiga iyo alaabta.
Multixer Tani waxay ka dhigan tahay tallaabo muhiim ah oo horay loo qaaday oo lagu furayay awoodda isgaarsiinta terahertz. Waxay dejisaa halbeeg cusub oo loogu talagalay aaladaha isku dhafan ee terahertz oo leh cabbir waxqabadkeeda aan horay loo arag.
Maaddaama baahida loo qabo xawaaraha sare, shabakadaha isgaarsiineed ee awoodda sare leh ay sii wadaan inay koraan, hal-abuurka noocan oo kale ah ayaa door muhiim ah ka ciyaari doona qaabeynta mustaqbalka tignoolajiyada wireless-ka.
Waqtiga boostada: Dec-16-2024