ஒரு புதிய வகை டெராஹெர்ட்ஸ் மல்டிபிளெக்சர் தரவு திறனை இரட்டிப்பாக்கியுள்ளது மற்றும் முன்னோடியில்லாத அலைவரிசை மற்றும் குறைந்த தரவு இழப்புடன் 6G தகவல்தொடர்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்தியுள்ளது.
தரவு திறனை இரட்டிப்பாக்கும் மற்றும் 6G மற்றும் அதற்கு அப்பால் புரட்சிகரமான முன்னேற்றங்களைக் கொண்டுவரும் சூப்பர்-வைட் பேண்ட் டெராஹெர்ட்ஸ் மல்டிபிளெக்சரை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர். (பட ஆதாரம்: கெட்டி இமேஜஸ்)
டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பத்தால் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படும் அடுத்த தலைமுறை வயர்லெஸ் தொடர்பு, தரவு பரிமாற்றத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்துவதாக உறுதியளிக்கிறது.
இந்த அமைப்புகள் டெராஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களில் இயங்குகின்றன, அதிவேக தரவு பரிமாற்றம் மற்றும் தகவல் தொடர்புக்கு இணையற்ற அலைவரிசையை வழங்குகின்றன. இருப்பினும், இந்த திறனை முழுமையாக உணர, குறிப்பிடத்தக்க தொழில்நுட்ப சவால்களை கடக்க வேண்டும், குறிப்பாக கிடைக்கக்கூடிய ஸ்பெக்ட்ரத்தை நிர்வகித்தல் மற்றும் திறம்பட பயன்படுத்துதல்.
ஒரு அற்புதமான முன்னேற்றம் இந்த சவாலை எதிர்கொண்டது: முதல் அல்ட்ரா-வைட்பேண்ட் ஒருங்கிணைந்த டெராஹெர்ட்ஸ் துருவமுனைப்பு (டி)மல்டிபிளெக்சர் அடி மூலக்கூறு இல்லாத சிலிக்கான் பிளாட்ஃபார்மில் உணரப்பட்டது.
இந்த புதுமையான வடிவமைப்பு துணை-டெராஹெர்ட்ஸ் ஜே இசைக்குழுவை (220-330 GHz) குறிவைத்து, 6G மற்றும் அதற்கு அப்பால் தகவல்தொடர்புகளை மாற்றுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. சாதனம் திறமையான மற்றும் நம்பகமான அதிவேக வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்குகளுக்கு வழி வகுத்து, குறைந்த தரவு இழப்பு விகிதத்தை பராமரிக்கும் போது தரவு திறனை இரட்டிப்பாக்குகிறது.
இந்த மைல்கல்லுக்குப் பின்னால் உள்ள குழுவில் அடிலெய்டு பல்கலைக்கழகத்தின் மின் மற்றும் இயந்திர பொறியியல் பள்ளியைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் விதாவத் விதயச்சும்னாங்குல், ஒசாகா பல்கலைக்கழகத்தில் முதுகலை ஆராய்ச்சியாளராக இருக்கும் டாக்டர் வெய்ஜி காவ் மற்றும் பேராசிரியர் மசாயுகி புஜிடா ஆகியோர் அடங்குவர்.
பேராசிரியர் விதயச்சும்னாங்குல் கூறினார், "முன்மொழியப்பட்ட துருவப்படுத்தல் மல்டிபிளெக்சர் பல தரவு ஸ்ட்ரீம்களை ஒரே அதிர்வெண் அலைவரிசைக்குள் ஒரே நேரத்தில் அனுப்ப அனுமதிக்கிறது, இது தரவு திறனை இரட்டிப்பாக்குகிறது." சாதனத்தால் அடையப்பட்ட சார்பு அலைவரிசையானது எந்த அதிர்வெண் வரம்பிலும் முன்னோடியில்லாதது, இது ஒருங்கிணைந்த மல்டிபிளெக்சர்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க பாய்ச்சலைக் குறிக்கிறது.
துருவப்படுத்தல் மல்டிபிளெக்சர்கள் நவீன தகவல்தொடர்புகளில் இன்றியமையாதது, ஏனெனில் அவை ஒரே அதிர்வெண் பட்டையைப் பகிர்ந்து கொள்ள பல சமிக்ஞைகளை செயல்படுத்துகின்றன, அவை சேனல் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகின்றன.
கூம்பு திசை இணைப்புகள் மற்றும் அனிசோட்ரோபிக் பயனுள்ள நடுத்தர உறைப்பூச்சு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி புதிய சாதனம் இதை அடைகிறது. இந்த கூறுகள் துருவமுனைப்பு பைர்பிரிங்க்ஸை மேம்படுத்துகின்றன, இதன் விளைவாக உயர் துருவமுனைப்பு அழிவு விகிதம் (PER) மற்றும் பரந்த அலைவரிசை-திறமையான டெராஹெர்ட்ஸ் தொடர்பு அமைப்புகளின் முக்கிய பண்புகள்.
சிக்கலான மற்றும் அதிர்வெண் சார்ந்த சமச்சீரற்ற அலை வழிகாட்டிகளை நம்பியிருக்கும் பாரம்பரிய வடிவமைப்புகள் போலல்லாமல், புதிய மல்டிபிளெக்சர் சிறிய அதிர்வெண் சார்ந்து மட்டுமே அனிசோட்ரோபிக் கிளாடிங்கைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த அணுகுமுறை கூம்பு இணைப்புகளால் வழங்கப்படும் போதுமான அலைவரிசையை முழுமையாகப் பயன்படுத்துகிறது.
இதன் விளைவாக ஒரு பகுதியளவு அலைவரிசை 40% க்கு அருகில் உள்ளது, சராசரி PER 20 dB ஐ விட அதிகமாக உள்ளது மற்றும் குறைந்தபட்ச செருகும் இழப்பு தோராயமாக 1 dB ஆகும். இந்த செயல்திறன் அளவீடுகள் தற்போதுள்ள ஆப்டிகல் மற்றும் மைக்ரோவேவ் வடிவமைப்புகளை விட அதிகமாக உள்ளன, அவை பெரும்பாலும் குறுகிய அலைவரிசை மற்றும் அதிக இழப்பால் பாதிக்கப்படுகின்றன.
ஆராய்ச்சிக் குழுவின் பணி டெராஹெர்ட்ஸ் அமைப்புகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல் வயர்லெஸ் தகவல்தொடர்புகளில் ஒரு புதிய சகாப்தத்திற்கான அடித்தளத்தையும் அமைக்கிறது. டாக்டர். காவோ குறிப்பிட்டார், "இந்த கண்டுபிடிப்பு டெராஹெர்ட்ஸ் தகவல்தொடர்பு திறனை திறப்பதில் ஒரு முக்கிய இயக்கி." பயன்பாடுகளில் உயர் வரையறை வீடியோ ஸ்ட்ரீமிங், ஆக்மென்டட் ரியாலிட்டி மற்றும் 6G போன்ற அடுத்த தலைமுறை மொபைல் நெட்வொர்க்குகள் ஆகியவை அடங்கும்.
செவ்வக உலோக அலை வழிகாட்டிகளின் அடிப்படையில் ஆர்த்தோகனல் மோட் டிரான்ஸ்யூசர்கள் (OMTகள்) போன்ற பாரம்பரிய டெராஹெர்ட்ஸ் துருவமுனைப்பு மேலாண்மை தீர்வுகள் குறிப்பிடத்தக்க வரம்புகளை எதிர்கொள்கின்றன. உலோக அலை வழிகாட்டிகள் அதிக அதிர்வெண்களில் ஓமிக் இழப்புகளை அனுபவிக்கின்றன, மேலும் கடுமையான வடிவியல் தேவைகள் காரணமாக அவற்றின் உற்பத்தி செயல்முறைகள் சிக்கலானவை.
Mach-Zehnder இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள் அல்லது ஃபோட்டானிக் படிகங்களைப் பயன்படுத்தும் ஆப்டிகல் போலரைசேஷன் மல்டிபிளெக்சர்கள், சிறந்த ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் குறைந்த இழப்புகளை வழங்குகின்றன, ஆனால் அலைவரிசை, கச்சிதமான தன்மை மற்றும் உற்பத்தி சிக்கலான தன்மை ஆகியவற்றுக்கு இடையே அடிக்கடி பரிமாற்றங்கள் தேவைப்படுகின்றன.
டைரக்ஷனல் கப்ளர்கள் ஆப்டிகல் சிஸ்டங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் கச்சிதமான அளவு மற்றும் அதிக PERஐ அடைவதற்கு வலுவான துருவமுனைப்பு பைர்பிரிங்ஸ் தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், அவை குறுகிய அலைவரிசை மற்றும் உற்பத்தி சகிப்புத்தன்மைக்கு உணர்திறன் ஆகியவற்றால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன.
புதிய மல்டிபிளெக்சர் இந்த வரம்புகளை கடந்து, கூம்பு திசை இணைப்புகள் மற்றும் பயனுள்ள நடுத்தர உறைப்பூச்சுகளின் நன்மைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. அனிசோட்ரோபிக் கிளாடிங் குறிப்பிடத்தக்க பைர்பிரிங்க்ஸை வெளிப்படுத்துகிறது, பரந்த அலைவரிசை முழுவதும் அதிக PER ஐ உறுதி செய்கிறது. இந்த வடிவமைப்புக் கொள்கையானது பாரம்பரிய முறைகளிலிருந்து விலகுவதைக் குறிக்கிறது, இது டெராஹெர்ட்ஸ் ஒருங்கிணைப்புக்கான அளவிடக்கூடிய மற்றும் நடைமுறை தீர்வை வழங்குகிறது.
மல்டிபிளெக்சரின் சோதனை சரிபார்ப்பு அதன் விதிவிலக்கான செயல்திறனை உறுதிப்படுத்தியது. சாதனம் 225-330 GHz வரம்பில் திறமையாக இயங்குகிறது, 20 dB க்கு மேல் PER ஐ பராமரிக்கும் போது 37.8% பகுதியளவு அலைவரிசையை அடைகிறது. அதன் கச்சிதமான அளவு மற்றும் நிலையான உற்பத்தி செயல்முறைகளுடன் பொருந்தக்கூடிய தன்மை ஆகியவை வெகுஜன உற்பத்திக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
டாக்டர். காவ், "இந்த கண்டுபிடிப்பு டெராஹெர்ட்ஸ் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், அதிக சக்திவாய்ந்த மற்றும் நம்பகமான அதிவேக வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்குகளுக்கு வழி வகுக்கிறது" என்று குறிப்பிட்டார்.
இந்த தொழில்நுட்பத்தின் சாத்தியமான பயன்பாடுகள் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளுக்கு அப்பால் நீண்டுள்ளது. ஸ்பெக்ட்ரம் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதன் மூலம், மல்டிபிளெக்சர் ரேடார், இமேஜிங் மற்றும் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் போன்ற துறைகளில் முன்னேற்றங்களை ஏற்படுத்த முடியும். "ஒரு தசாப்தத்திற்குள், இந்த டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பங்கள் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு பல்வேறு தொழில்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம்," என்று பேராசிரியர் விதயச்சும்னாங்குல் கூறினார்.
குழுவால் உருவாக்கப்பட்ட முந்தைய பீம்ஃபார்மிங் சாதனங்களுடன் மல்டிபிளெக்சரை தடையின்றி ஒருங்கிணைக்க முடியும், இது ஒரு ஒருங்கிணைந்த மேடையில் மேம்பட்ட தகவல் தொடர்பு செயல்பாடுகளை செயல்படுத்துகிறது. இந்த இணக்கத்தன்மை, பயனுள்ள நடுத்தர-உடுப்பு மின்கடத்தா அலை வழிகாட்டி தளத்தின் பல்துறை மற்றும் அளவிடுதல் ஆகியவற்றை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
குழுவின் ஆராய்ச்சி முடிவுகள் லேசர் & ஃபோட்டானிக் விமர்சனங்கள் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன, ஃபோட்டானிக் டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்துவதில் அவற்றின் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்துகிறது. பேராசிரியர் புஜிதா, "முக்கியமான தொழில்நுட்பத் தடைகளைத் தாண்டி, இந்தத் துறையில் ஆர்வம் மற்றும் ஆராய்ச்சி நடவடிக்கைகளைத் தூண்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது" என்று குறிப்பிட்டார்.
அவர்களின் பணி புதிய பயன்பாடுகள் மற்றும் வரும் ஆண்டுகளில் மேலும் தொழில்நுட்ப மேம்பாடுகளை ஊக்குவிக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்பார்க்கிறார்கள், இறுதியில் வணிக முன்மாதிரிகள் மற்றும் தயாரிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
இந்த மல்டிபிளெக்சர் டெராஹெர்ட்ஸ் தகவல்தொடர்பு திறனை திறப்பதில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க படியை பிரதிபலிக்கிறது. இது அதன் முன்னோடியில்லாத செயல்திறன் அளவீடுகளுடன் ஒருங்கிணைந்த டெராஹெர்ட்ஸ் சாதனங்களுக்கு ஒரு புதிய தரநிலையை அமைக்கிறது.
அதிவேக, அதிக திறன் கொண்ட தகவல் தொடர்பு நெட்வொர்க்குகளுக்கான தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், வயர்லெஸ் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தை வடிவமைப்பதில் இத்தகைய கண்டுபிடிப்புகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.
இடுகை நேரம்: டிசம்பர்-16-2024