997 ГГц-и ултра-васеъмодулятори электро-оптикй
Модулятори нави электро-оптикии ултравасеъ рекорди фарохмаҷрои 997 ГГц гузошт
Ба наздикӣ, як гурӯҳи тадқиқотӣ дар Сюрихи Швейтсария як модулятори ултравасеъи электрооптикиро бомуваффақият таҳия кард, ки дар басомадҳои аз 10 МГс то 1,14 ТГс кор мекунад ва рекорди фарохмаҷрои 3 дБ-ро дар 997 ГГц гузошт, ки ин ду маротиба аз рекорди ҳозира аст. Ин пешрафт ба тарҳрезии оптимизатсияшудаи модуляторҳои плазма марбут аст, ки фазои навро барои микросхемаҳои интегралӣ фотоникии терагерс (PICs) мекушояд.
Дар айни замон, алоқаи бесим асосан ба печҳои микромавҷҳо ва мавҷҳои миллиметрӣ такя мекунад, аммо захираҳои спектри ин басомадҳои басомадҳо майли тофта шудан доранд. Гарчанде ки алоқаи оптикӣ дорои маҷрои калон аст, онро мустақиман барои интиқоли бесим дар фазои озод истифода бурдан мумкин нест. Аз ин рӯ, иртиботи THz ҳамчун "пули тиллоӣ" ҳисобида мешавад, ки шабакаҳои бесим ва нахи оптикиро мепайвандад, ки ҳалли беҳтаринро барои системаҳои алоқаи 6G ва баландтар таъмин мекунад. Масъала дар он аст, ки кори модуляторҳои мавҷудаи электро-оптикӣ (масаланмодулятори LiNbO₃, InGaAs ва маводи кремний асосёфта) дар басомади THz аз кофӣ нест. Камшавии сигнал равшан аст. Маҷрои корӣ ҳамагӣ тақрибан 14 ГГц ва басомади максималии интиқолдиҳанда ҳамагӣ 100 ГГц аст, ки аз қонеъ кардани стандартҳои зарурӣ барои иртиботи THz дур нест. Дар ин мақола, муҳаққиқон як модулятори нави бар асоси плазма таҳия кардаанд, ки бомуваффақият фарохмаҷрои 3 дБ-ро то 997 ГГц афзоиш медиҳад, ки он аз рекорди кунунӣ ду маротиба аст, тавре ки дар расми 1 нишон дода шудааст. Ин пешрафт на танҳо маҳдудиятҳои технологияҳои анъанавиро вайрон мекунад, балки роҳи рушди ояндаи алоқаи THz-ро васеъ мекунад!
Тасвири 1 Модулятори электро-оптикии плазма бо маҷрои THz
Пешрафти асосии ин навъи нави модулятор дар технологияи баланд бо номи "эффект плазма" мебошад. Тасаввур кунед, ки вақте рӯшноӣ дар рӯи наноструктураи металлӣ медурахшад, он бо электронҳои дар мавод буда резонанс мекунад - электронҳо ба таври дастаҷамъӣ аз ҷониби рӯшноӣ ҳаракат мекунанд ва як намуди махсуси мавҷро ташкил медиҳанд. Маҳз ҳамин тағъирот имкон медиҳадмодуляторки сигналхои оптикиро бо самараи нихоят баланд идора кунанд. Натиҷаҳои таҷрибавӣ нишон медиҳанд, ки модулятор дар доираи DC (ҷораи мустақим) то 1,14 ТГс хусусиятҳои хуби модуляцияро нишон медиҳад ва дар басомади басомади 500 ГГц то 800 ГГц фоидаи устувор дорад.
Барои амиқ омӯхтани механизми кори модулятор, гурӯҳи тадқиқотӣ модели муфассали схемаи эквивалентиро сохта, таъсири параметрҳои сохтории гуногунро ба кори модулятор тавассути моделиронӣ таҳлил кард. Натиҷаҳои таҷрибавӣ бо модели назариявӣ мувофиқат мекунанд, ки минбаъд самаранокӣ ва устувории модуляторро тафтиш мекунанд. Илова бар ин, тадқиқотчиён нақшаи такмилро пешниҳод карданд. Интизор меравад, ки тавассути тарҳи оптимизатсияшуда басомади кори ин модулятор дар оянда метавонад аз 1THz зиёд бошад ва ҳатто ба 2THz мерасад!
Ин тадкикот имкониятхои калони плазмаро нишон медихадмодуляторхои электро-оптикйдар алоқаи THz ва микросхемаҳои интегралӣ фотоникӣ (PICs). Ин дастгоҳ бо хусусиятҳои ултра-васеъ, самаранокии баланд ва интегратсия, ҳалли бренди навро барои модуляцияи сигнали THz таъмин мекунад. Дар оянда, бо беҳсозии минбаъдаи тарҳрезӣ ва равандҳои истеҳсолӣ, басомади кории модуляторҳои плазма аз 2 THz зиёд мешавад, ки суръати баландтари маълумот ва фарогирии васеътари спектрро ба даст меорад. Пайдоиши даврони THz на танҳо маънои интиқоли зудтари маълумот ва қобилиятҳои дақиқи ҳассосро дорад, балки ба ҳамгироии амиқи соҳаҳои гуногун, аз қабили алоқаи бесим, роёниши оптикӣ ва кашфи интеллектуалӣ мусоидат мекунад. Пешрафти модуляторҳои электро-оптикии плазма метавонад як қадами калидӣ дар рушди технологияи THz гардад, ки барои пайвастагии босуръати ҷомеаи иттилоотии оянда замина фароҳам меорад.
Вақти фиристодан: июн-09-2025