కొత్త అల్ట్రా-వైడ్‌బ్యాండ్ 997GHz ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్

కొత్త అల్ట్రా-వైడ్‌బ్యాండ్ 997GHzఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్

కొత్త అల్ట్రా-వైడ్‌బ్యాండ్ ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ 997GHz బ్యాండ్‌విడ్త్ రికార్డును నెలకొల్పింది.

ఇటీవల, స్విట్జర్లాండ్‌లోని జ్యూరిచ్‌లోని ఒక పరిశోధనా బృందం 10 MHz నుండి 1.14 THz వరకు పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేసే అల్ట్రా-వైడ్‌బ్యాండ్ ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్‌ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేసింది, ఇది 997 GHz వద్ద 3 dB బ్యాండ్‌విడ్త్ రికార్డును నెలకొల్పింది, ఇది ప్రస్తుత రికార్డు కంటే రెండింతలు. ఈ పురోగతి ప్లాస్మా మాడ్యులేటర్ల యొక్క ఆప్టిమైజ్డ్ డిజైన్‌కు కారణమని చెప్పవచ్చు, ఇది భవిష్యత్తులో టెరాహెర్ట్జ్ ఫోటోనిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల (PICలు) కోసం సరికొత్త స్థలాన్ని తెరుస్తుంది.

ప్రస్తుతం, వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ ప్రధానంగా మైక్రోవేవ్‌లు మరియు మిల్లీమీటర్ తరంగాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌ల స్పెక్ట్రమ్ వనరులు సంతృప్తంగా ఉంటాయి. ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ పెద్ద బ్యాండ్‌విడ్త్ కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఖాళీ స్థలంలో వైర్‌లెస్ ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం దీనిని నేరుగా ఉపయోగించలేము. అందువల్ల, THz కమ్యూనికేషన్ వైర్‌లెస్ మరియు ఫైబర్-ఆప్టిక్ నెట్‌వర్క్‌లను అనుసంధానించే "గోల్డెన్ బ్రిడ్జ్"గా పరిగణించబడుతుంది, ఇది 6G మరియు అధిక-రేటు కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలకు ఆదర్శవంతమైన పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. సమస్య ఏమిటంటే, ఇప్పటికే ఉన్న ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్‌ల పనితీరు (ఉదాహరణకుLiNbO₃ మాడ్యులేటర్THz ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లో , InGaAs మరియు సిలికాన్ ఆధారిత పదార్థాలు) సరిపోవు. సిగ్నల్ అటెన్యుయేషన్ స్పష్టంగా ఉంది. పని చేసే బ్యాండ్‌విడ్త్ కేవలం 14 GHz మాత్రమే మరియు గరిష్ట క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీ కేవలం 100 GHz మాత్రమే, ఇది THz కమ్యూనికేషన్‌కు అవసరమైన ప్రమాణాలను చేరుకోవడానికి చాలా దూరంగా ఉంది. ఈ వ్యాసంలో, పరిశోధకులు కొత్త ప్లాస్మా-ఆధారిత మాడ్యులేటర్‌ను అభివృద్ధి చేశారు, ఇది 3 dB బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను 997 GHzకి విజయవంతంగా పెంచింది, ఇది చిత్రం 1లో చూపిన విధంగా ప్రస్తుత రికార్డు కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ. ఈ పురోగతి సాంప్రదాయ సాంకేతికతల పరిమితులను బద్దలు కొట్టడమే కాకుండా THz కమ్యూనికేషన్ యొక్క భవిష్యత్తు అభివృద్ధికి మార్గాన్ని విస్తృతం చేస్తుంది!

చిత్రం 1 THz బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో ప్లాస్మా ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్

ఈ కొత్త రకం మాడ్యులేటర్ యొక్క ప్రధాన పురోగతి "ప్లాస్మా ఎఫెక్ట్" అని పిలువబడే హై-టెక్‌లో ఉంది. లోహ నానోస్ట్రక్చర్ ఉపరితలంపై కాంతి ప్రకాశించినప్పుడు, అది పదార్థంలోని ఎలక్ట్రాన్‌లతో ప్రతిధ్వనిస్తుందని ఊహించుకోండి - ఎలక్ట్రాన్‌లు సమిష్టిగా కాంతి ద్వారా నడపబడతాయి, ఒక ప్రత్యేక రకమైన తరంగాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఖచ్చితంగా ఈ హెచ్చుతగ్గులే దీనిని సాధ్యం చేస్తాయిమాడ్యులేటర్అత్యంత అధిక సామర్థ్యంతో ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను మార్చటానికి. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు మాడ్యులేటర్ DC (డైరెక్ట్ కరెంట్) నుండి 1.14 THz పరిధిలో మంచి మాడ్యులేషన్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుందని మరియు 500 GHz నుండి 800 GHz వరకు ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లో స్థిరమైన లాభం కలిగి ఉందని చూపిస్తుంది.

మాడ్యులేటర్ యొక్క పని విధానాన్ని లోతుగా అధ్యయనం చేయడానికి, పరిశోధనా బృందం ఒక వివరణాత్మక సమానమైన సర్క్యూట్ నమూనాను నిర్మించింది మరియు అనుకరణ ద్వారా మాడ్యులేటర్ పనితీరుపై వివిధ నిర్మాణ పారామితుల ప్రభావాన్ని విశ్లేషించింది. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు సైద్ధాంతిక నమూనాతో మంచి ఒప్పందంలో ఉన్నాయి, మాడ్యులేటర్ యొక్క సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వాన్ని మరింత ధృవీకరిస్తున్నాయి. అదనంగా, పరిశోధకులు మెరుగుదల ప్రణాళికను ప్రతిపాదించారు. ఆప్టిమైజ్ చేసిన డిజైన్ ద్వారా, ఈ మాడ్యులేటర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ భవిష్యత్తులో 1THz కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందని మరియు 2THz కంటే ఎక్కువగా చేరుకుంటుందని భావిస్తున్నారు!

ఈ అధ్యయనం ప్లాస్మా యొక్క గొప్ప సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుందిఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్లుTHz కమ్యూనికేషన్ మరియు ఫోటోనిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో (PICలు). అల్ట్రా-వైడ్‌బ్యాండ్, అధిక సామర్థ్యం మరియు ఇంటిగ్రేబిలిటీ లక్షణాలతో కూడిన ఈ పరికరం, THz సిగ్నల్ మాడ్యులేషన్‌కు సరికొత్త పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. భవిష్యత్తులో, పరికర రూపకల్పన మరియు తయారీ ప్రక్రియల యొక్క మరింత ఆప్టిమైజేషన్‌తో, ప్లాస్మా మాడ్యులేటర్‌ల ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ 2 THz కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందని, అధిక డేటా రేట్లు మరియు విస్తృత స్పెక్ట్రమ్ కవరేజీని సాధిస్తుందని భావిస్తున్నారు. THz యుగం రాక అంటే వేగవంతమైన డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు మరింత ఖచ్చితమైన సెన్సింగ్ సామర్థ్యాలు మాత్రమే కాకుండా, వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్, ఆప్టికల్ కంప్యూటింగ్ మరియు ఇంటెలిజెంట్ డిటెక్షన్ వంటి బహుళ రంగాల లోతైన ఏకీకరణను ప్రోత్సహిస్తుంది. ప్లాస్మా ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ల పురోగతి THz టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి దారితీసే కీలక దశగా మారవచ్చు, ఇది భవిష్యత్ సమాచార సమాజం యొక్క హై-స్పీడ్ ఇంటర్‌కనెక్షన్‌కు పునాదిని అందిస్తుంది.