Яңа ультра киң полосалы 997 ГГцэлектро-оптик модулятор
Яңа ультракиң полосалы электрооптик модулятор 997 ГГц ешлык рекорды куйды
Күптән түгел Швейцариянең Цюрих шәһәрендәге тикшеренү төркеме 10 МГц-тан 1,14 ТГц-ка кадәр ешлыкларда эшли торган ультракиң полосалы электрооптик модуляторны уңышлы эшләде, ул 997 ГГц ешлыгында 3 дБ полоса киңлеге рекордын куйды, бу хәзерге рекордтан ике тапкыр күбрәк. Бу ачыш плазма модуляторларын оптимальләштерү белән бәйле, бу киләчәктә терагерцлы фотоник интеграль схемалар (PIC) өчен өр-яңа урын ача.
Хәзерге вакытта сымсыз элемтә, нигездә, микродулкыннарга һәм миллиметр дулкыннарга таяна, ләкин бу ешлык полосаларының спектр ресурслары туендырылган. Оптик элемтә зур полоса киңлегенә ия булса да, аны буш киңлектә сымсыз тапшыру өчен турыдан-туры кулланып булмый. Шуңа күрә THz элемтәсе сымсыз һәм оптик җепселле челтәрләрне тоташтыручы "алтын күпер" дип санала, 6G һәм югарырак тизлекле элемтә системалары өчен идеаль чишелеш бирә. Проблема шунда ки, гамәлдәге электро-оптик модуляторларның (мәсәлән,LiNbO₃ модуляторы, InGaAs һәм кремний нигезендәге материаллар) THz ешлык диапазонында җитәрлек түгел. Сигналның кимүе ачык күренә. Эшче полоса киңлеге якынча 14 ГГц, ә максималь ташучы ешлыгы нибары 100 ГГц, бу THz элемтәсе өчен таләп ителгән стандартларга туры килми. Бу мәкаләдә тикшеренүчеләр плазма нигезендәге яңа модулятор эшләделәр, 3 дБ полоса киңлеген 997 ГГц кадәр уңышлы арттырдылар, бу 1 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, хәзерге рекордтан ике тапкыр күбрәк. Бу ачыш традицион технологияләрнең чикләүләрен генә бетерми, ә THz элемтәсенең киләчәк үсеше өчен юлны да киңәйтә!
1 нче рәсем THz үткәрүчәнлеге булган плазма электрооптик модуляторы
Бу яңа модулятор төренең төп ачышы "плазма эффекты" дип аталган югары технологиядә ята. Күз алдыгызга китерегез, яктылык металл наноструктура өслегенә төшкәндә, ул материалдагы электроннар белән резонанс тудыра - электроннар яктылык белән бергә тирбәнеп, махсус төр дулкын барлыкка китерә. Нәкъ менә шул тирбәнеш...модулятороптик сигналларны бик югары нәтиҗәлелек белән эшкәртү өчен. Эксперименталь нәтиҗәләр күрсәткәнчә, модулятор DC (туры ток) диапазонында 1,14 ТГц диапазонында яхшы модуляция үзенчәлекләрен күрсәтә һәм 500 ГГц - 800 ГГц ешлык диапазонында тотрыклы көчәйтүгә ия.
Модуляторның эш механизмын тирәнтен өйрәнү өчен, тикшеренү төркеме җентекле эквивалент схема моделен төзеде һәм төрле структура параметрларының модулятор эшчәнлегенә йогынтысын симуляция аша анализлады. Эксперименталь нәтиҗәләр теоретик модель белән яхшы туры килә, модуляторның нәтиҗәлелеген һәм тотрыклылыгын тагын да раслый. Моннан тыш, тикшеренүчеләр яхшырту планын тәкъдим иттеләр. Оптимальләштерелгән проект ярдәмендә бу модуляторның эш ешлыгы киләчәктә 1ТГц тан артып китәр, хәтта 2ТГц тан артып китәр дип көтелә!
Бу тикшеренү плазманың зур потенциалын күрсәтәэлектро-оптик модуляторларTHz элемтәсендә һәм фотоник интеграль схемаларда (PIC) кулланыла. Бу җайланма, ультра киң полосалы, югары нәтиҗәлелек һәм интеграцияләнүчәнлек үзенчәлекләре белән, THz сигнал модуляциясе өчен өр-яңа чишелеш тәкъдим итә. Киләчәктә, җайланмаларны проектлау һәм җитештерү процессларын тагын да оптимальләштерү белән, плазма модуляторларының эш ешлыгы 2 THz тан артып, югарырак мәгълүмат тизлегенә һәм киңрәк спектр колачына ирешү көтелә. THz чоры килүе мәгълүматларны тизрәк тапшыру һәм төгәлрәк сизү мөмкинлекләрен генә түгел, ә чыбыксыз элемтә, оптик исәпләү һәм акыллы ачыклау кебек күп өлкәләрнең тирән интеграциясенә дә ярдәм итәчәк. Плазма электро-оптик модуляторларының ачышы THz технологиясен үстерүдә төп адым булырга мөмкин, киләчәк мәгълүмати җәмгыятьнең югары тизлекле бәйләнеше өчен нигез булып тора.
Бастырылган вакыты: 2025 елның 9 июне