కొత్త అల్ట్రా-వైడ్బ్యాండ్ 997GHzఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్
ఒక కొత్త అల్ట్రా-వైడ్బ్యాండ్ ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ 997GHz బ్యాండ్విడ్త్ రికార్డును నెలకొల్పింది.
ఇటీవల, స్విట్జర్లాండ్లోని జ్యూరిచ్కు చెందిన ఒక పరిశోధన బృందం, 10 MHz నుండి 1.14 THz వరకు ఫ్రీక్వెన్సీల పరిధిలో పనిచేసే ఒక అల్ట్రా-వైడ్బ్యాండ్ ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేసింది. ఇది 997 GHz వద్ద 3 dB బ్యాండ్విడ్త్ రికార్డును నెలకొల్పింది, ఇది ప్రస్తుత రికార్డుకు రెట్టింపు. ప్లాస్మా మాడ్యులేటర్ల యొక్క ఆప్టిమైజ్డ్ డిజైన్ కారణంగా ఈ పురోగతి సాధ్యమైంది, ఇది భవిష్యత్ టెరాహెర్ట్జ్ ఫోటోనిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల (PICs) కోసం ఒక సరికొత్త మార్గాన్ని తెరుస్తుంది.
ప్రస్తుతం, వైర్లెస్ కమ్యూనికేషన్ ప్రధానంగా మైక్రోవేవ్లు మరియు మిల్లీమీటర్ తరంగాలపై ఆధారపడి ఉంది, కానీ ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ల స్పెక్ట్రమ్ వనరులు సంతృప్త స్థాయికి చేరుకున్నాయి. ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్కు పెద్ద బ్యాండ్విడ్త్ ఉన్నప్పటికీ, దానిని ఫ్రీ స్పేస్లో వైర్లెస్ ప్రసారం కోసం నేరుగా ఉపయోగించలేము. అందువల్ల, THz కమ్యూనికేషన్ను వైర్లెస్ మరియు ఫైబర్-ఆప్టిక్ నెట్వర్క్లను కలిపే "బంగారు వారధి"గా పరిగణిస్తున్నారు, ఇది 6G మరియు అధిక-రేటు కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్లకు ఒక ఆదర్శవంతమైన పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. సమస్య ఏమిటంటే, ఇప్పటికే ఉన్న ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ల (ఉదాహరణకు,LiNbO₃ మాడ్యులేటర్THz ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్లో InGaAs మరియు సిలికాన్ ఆధారిత పదార్థాలతో చేసిన మాడ్యులేటర్ల సామర్థ్యం ఎంతమాత్రం సరిపోదు. సిగ్నల్ క్షీణత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. దీని వర్కింగ్ బ్యాండ్విడ్త్ కేవలం 14 GHz మరియు గరిష్ట క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీ 100 GHz మాత్రమే. ఇది THz కమ్యూనికేషన్కు అవసరమైన ప్రమాణాలను అందుకోవడానికి చాలా దూరంలో ఉంది. ఈ వ్యాసంలో, పరిశోధకులు ఒక కొత్త ప్లాస్మా-ఆధారిత మాడ్యులేటర్ను అభివృద్ధి చేసి, 3 dB బ్యాండ్విడ్త్ను విజయవంతంగా 997 GHzకి పెంచారు. ఇది ప్రస్తుత రికార్డుకు రెట్టింపు అని పటం 1లో చూపబడింది. ఈ పురోగతి సాంప్రదాయ సాంకేతికతల పరిమితులను అధిగమించడమే కాకుండా, THz కమ్యూనికేషన్ యొక్క భవిష్యత్ అభివృద్ధికి మార్గాన్ని కూడా సుగమం చేస్తుంది!
పటం 1 THz బ్యాండ్విడ్త్తో ప్లాస్మా ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్
ఈ కొత్త రకం మాడ్యులేటర్ యొక్క ప్రధాన ఆవిష్కరణ "ప్లాస్మా ఎఫెక్ట్" అనే హై-టెక్నాలజీలో ఉంది. ఊహించుకోండి, ఒక లోహ నానో నిర్మాణం యొక్క ఉపరితలంపై కాంతి పడినప్పుడు, అది ఆ పదార్థంలోని ఎలక్ట్రాన్లతో అనునాదం చెందుతుంది – కాంతి ప్రేరణతో ఎలక్ట్రాన్లు సమిష్టిగా కంపిస్తూ, ఒక ప్రత్యేక రకమైన తరంగాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. సరిగ్గా ఈ హెచ్చుతగ్గుడే దీనిని సాధ్యం చేస్తుంది.మాడ్యులేటర్ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్ను అత్యంత అధిక సామర్థ్యంతో నియంత్రించడానికి. ప్రయోగాత్మక ఫలితాల ప్రకారం, ఈ మాడ్యులేటర్ DC (డైరెక్ట్ కరెంట్) నుండి 1.14 THz పరిధిలో మంచి మాడ్యులేషన్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుందని మరియు 500 GHz నుండి 800 GHz ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్లో స్థిరమైన గెయిన్ను కలిగి ఉందని తెలుస్తోంది.
మాడ్యులేటర్ యొక్క పని విధానాన్ని లోతుగా అధ్యయనం చేయడానికి, పరిశోధన బృందం ఒక వివరణాత్మక తుల్య సర్క్యూట్ నమూనాను నిర్మించి, సిమ్యులేషన్ ద్వారా మాడ్యులేటర్ పనితీరుపై వివిధ నిర్మాణ పారామితుల ప్రభావాన్ని విశ్లేషించింది. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు సైద్ధాంతిక నమూనాతో బాగా సరిపోలుతున్నాయి, ఇది మాడ్యులేటర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరియు స్థిరత్వాన్ని మరింతగా ధృవీకరిస్తుంది. అదనంగా, పరిశోధకులు ఒక మెరుగుదల ప్రణాళికను ప్రతిపాదించారు. ఆప్టిమైజ్ చేసిన డిజైన్ ద్వారా, భవిష్యత్తులో ఈ మాడ్యులేటర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ 1THz ను మించి, 2THz ను కూడా చేరుకోగలదని ఆశిస్తున్నారు!
ఈ అధ్యయనం ప్లాస్మా యొక్క గొప్ప సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుందిఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్లుTHz కమ్యూనికేషన్ మరియు ఫోటోనిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో (PICs). ఈ పరికరం, దాని అల్ట్రా-వైడ్బ్యాండ్, అధిక సామర్థ్యం మరియు అనుసంధానత లక్షణాలతో, THz సిగ్నల్ మాడ్యులేషన్ కోసం ఒక సరికొత్త పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. భవిష్యత్తులో, పరికర రూపకల్పన మరియు తయారీ ప్రక్రియలను మరింతగా ఆప్టిమైజ్ చేయడంతో, ప్లాస్మా మాడ్యులేటర్ల ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ 2 THzను మించి, అధిక డేటా రేట్లు మరియు విస్తృత స్పెక్ట్రమ్ కవరేజీని సాధిస్తుందని అంచనా. THz శకం రాక వేగవంతమైన డేటా ప్రసారం మరియు మరింత కచ్చితమైన సెన్సింగ్ సామర్థ్యాలను అందించడమే కాకుండా, వైర్లెస్ కమ్యూనికేషన్, ఆప్టికల్ కంప్యూటింగ్ మరియు ఇంటెలిజెంట్ డిటెక్షన్ వంటి బహుళ రంగాల లోతైన ఏకీకరణను కూడా ప్రోత్సహిస్తుంది. ప్లాస్మా ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ల పురోగతి, THz సాంకేతికత అభివృద్ధికి దారితీసే ఒక కీలకమైన అడుగు కావచ్చు, ఇది భవిష్యత్ సమాచార సమాజం యొక్క హై-స్పీడ్ ఇంటర్కనెక్షన్కు పునాది వేస్తుంది.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: జూన్-09-2025