נייַ אולטראַ-ברייטבאַנד 997GHzעלעקטראָ-אָפּטישער מאָדולאַטאָר
א נייער אולטרא-ברייטבאנד עלעקטרא-אפטישער מאדולאטאר האט געשטעלט א באנדווידט רעקארד פון 997 גיגאהערץ
לעצטנס, האט א פארשונגס-גרופע אין ציריך, שווייץ, ערפאלגרייך אנטוויקלט אן אולטרא-ברייטבאנד עלעקטרא-אפטישן מאדולאטאר וואס ארבעט ביי פרעקווענצן פון 10 מעגאהערץ ביז 1.14 טעהרעץ, שטעלנדיק א רעקארד פון 3 דעציבל באנדווידט ביי 997 גיגאהערץ, וואס איז דאפעלט דער יעצטיגער רעקארד. דער דורכברוך ווערט צוגעשריבן צום אפטימיזירטן דיזיין פון פלאזמע מאדולאטארן, עפענענדיק א נייעם פלאץ פאר צוקונפטיגע טעראהערץ פאטאנישע אינטעגרירטע קרייזן (PICs).
איצט, פארלאזט זיך דראטלאזע קאמוניקאציע מערסטנס אויף מייקראוועווען און מילימעטער כוואליעס, אבער די ספעקטרום רעסורסן פון די פרעקווענץ בענדער זענען גענייגט צו זיין זעטיגט. כאטש אפטישע קאמוניקאציע האט א גרויסע באנדווידט, קען מען עס נישט גלייך נוצן פאר דראטלאזע טראנסמיסיע אין פרייען פלאץ. דעריבער, ווערט THz קאמוניקאציע באטראכט אלס די "גאלדענע בריק" וואס פארבינדט דראטלאזע און פיבער-אפטישע נעטוואורקס, און גיט אן אידעאלע לייזונג פאר 6G און העכערע קאמוניקאציע סיסטעמען. די פראבלעם ליגט אין דעם אז די פערפארמאנס פון עקזיסטירנדע עלעקטרא-אפטישע מאדולאטארן (אזוי ווי...LiNbO₃ מאָדולאַטאָר, InGaAs, און סיליקאן-באזירטע מאַטעריאַלן) אין דער THz אָפטקייט באַנד איז ווײַט פֿון גענוג. די סיגנאַל פֿאַרשוואַכונג איז קלאָר. די אַרבעטס באַנדברייט איז בלויז אַרום 14 GHz און די מאַקסימום טרעגער אָפטקייט איז בלויז 100 GHz, וואָס איז ווײַט פֿון דערגרייכן די סטאַנדאַרדן וואָס זענען נויטיק פֿאַר THz קאָמוניקאַציע. אין דעם אַרטיקל, האָבן פֿאָרשער אַנטוויקלט אַ נײַעם פּלאַזמע-באַזירטן מאָדולאַטאָר, וואָס האָט מצליח געווען צו פֿאַרגרעסערן די 3 dB באַנדברייט צו 997 GHz, וואָס איז צוויי מאָל אַזוי פֿיל ווי דער איצטיקער רעקאָרד, ווי געוויזן אין פֿיגור 1. דער דורכברוך ניט נאָר ברעכט די לימיטאַציעס פֿון טראַדיציאָנעלע טעכנאָלאָגיעס, נאָר אויך פֿאַרברייטערט דעם וועג פֿאַר דער צוקונפֿטיקער אַנטוויקלונג פֿון THz קאָמוניקאַציע!
פיגור 1 פּלאַזמע עלעקטראָ-אָפּטיש מאָדולאַטאָר מיט THz באַנדווידט
דער הויפּט דורכברוך פון דעם נייעם טיפ מאָדולאַטאָר ליגט אין דער הויך-טעק גערופן "פּלאַזמע עפֿעקט". שטעלט זיך פֿאָר אַז ווען ליכט שיינט אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון אַ מעטאַל נאַנאָסטרוקטור, רעזאָנירט עס מיט די עלעקטראָנען אין דעם מאַטעריאַל – די עלעקטראָנען אָסצילירן קאָלעקטיוו געטריבן דורך דעם ליכט, שאַפֿנדיק אַ ספּעציעלע סאָרט כוואַליע. עס איז פּונקט די פֿלוקטואַציע וואָס ערמעגליכט די...מאָדולאַטאָרצו מאַניפּולירן אָפּטישע סיגנאַלן מיט גאָר הויכער עפֿעקטיווקייט. די עקספּערימענטאַלע רעזולטאַטן ווײַזן אַז דער מאָדולאַטאָר ווײַזט גוטע מאָדולאַציע כאַראַקטעריסטיקס אין דעם קייט פֿון DC (גלייַך-שטראָם) ביז 1.14 THz און האָט אַ סטאַבילן געווינס אין דער פֿרעקווענץ באַנד פֿון 500 GHz ביז 800 GHz.
כדי צו טיף שטודירן דעם ארבעטס מעכאניזם פון דעם מאדולאטאר, האט די פארשונגס-גרופע אויפגעבויט א דעטאלירטן עקוויוואלענטן קרייז מאדעל און אנאליזירט דעם איינפלוס פון פארשידענע סטרוקטורעלע פאראמעטערס אויף דער פאָרשטעלונג פון דעם מאדולאטאר דורך סימולאציע. די עקספערימענטאלע רעזולטאטן זענען אין גוטער איינשטימונג מיטן טעארעטישן מאדעל, וואס באשטעטיגט ווייטער די עפעקטיווקייט און סטאביליטעט פון דעם מאדולאטאר. דערצו האבן די פארשער פארגעשלאגן א פארבעסערונגס פלאן. מען ערווארטעט אז דורך אן אפטימיזירטן דיזיין, קען די אפעראציע פרעקווענץ פון דעם מאדולאטאר אין דער צוקונפט איבערשטייגן 1 טעהרץ, און אפילו דערגרייכן איבער 2 טעהרץ!
די שטודיע ווייזט דעם גרויסן פּאָטענציאַל פֿון פּלאַזמעעלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרןאין THz קאָמוניקאַציע און פאָטאָנישע אינטעגרירטע קרייזן (PICs). די דעווייס, מיט אירע כאַראַקטעריסטיקס פון אולטראַ-ברייטבאַנד, הויך עפעקטיווקייט און אינטעגראַביליטי, גיט אַ גאָר נייע לייזונג פֿאַר THz סיגנאַל מאָדולאַציע. אין דער צוקונפֿט, מיט דער ווייטערדיקער אָפּטימיזאַציע פון דעווייס פּלאַן און מאַנופאַקטורינג פּראָצעסן, ווערט ערוואַרטעט אַז די אָפּערייטינג אָפטקייט פון פּלאַזמע מאָדולאַטאָרן וועט איבערשטייגן 2 THz, דערגרייכנדיק העכערע דאַטן ראַטעס און ברייטערע ספּעקטרום קאַווערידזש. די אויפֿקום פון דער THz תקופה מיינט נישט נאָר שנעלערע דאַטן טראַנסמיסיע און מער פּינקטלעכע סענסינג קייפּאַבילאַטיז, נאָר וועט אויך העכערן די טיפע אינטעגראַציע פון קייפל פעלדער ווי וויירלעסס קאָמוניקאַציע, אָפּטישע קאַמפּיוטינג און אינטעליגענטע דעטעקציע. דער דורכברוך פון פּלאַזמע עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן קען ווערן אַ שליסל שריט וואָס פירט די אַנטוויקלונג פון THz טעכנאָלאָגיע, צושטעלנדיק אַ יסוד פֿאַר די הויך-גיכקייַט ינטערקאַנעקשאַן פון דער צוקונפֿט אינפֿאָרמאַציע געזעלשאַפט.
פּאָסט צייט: יוני-09-2025