ஒரு புதிய வகை டெராஹெர்ட்ஸ் மல்டிபிளெக்சர், தரவுத் திறனை இரட்டிப்பாக்கியதோடு, முன்னெப்போதும் இல்லாத அலைவரிசை மற்றும் குறைந்த தரவு இழப்புடன் 6G தகவல்தொடர்பையும் கணிசமாக மேம்படுத்தியுள்ளது.
தரவுத் திறனை இரட்டிப்பாக்கி, 6G மற்றும் அதற்கும் அப்பால் புரட்சிகரமான முன்னேற்றங்களைக் கொண்டுவரும் ஒரு சூப்பர்-வைட் பேண்ட் டெராஹெர்ட்ஸ் மல்டிபிளெக்சரை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர். (பட ஆதாரம்: கெட்டி இமேஜஸ்)
டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பத்தால் குறிப்பிடப்படும் அடுத்த தலைமுறை கம்பியில்லாத் தொடர்பு, தரவுப் பரிமாற்றத்தில் ஒரு புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
இந்த அமைப்புகள் டெராஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களில் இயங்கி, அதிவேக தரவு பரிமாற்றம் மற்றும் தகவல்தொடர்புக்கு ஈடு இணையற்ற அலைவரிசையை வழங்குகின்றன. இருப்பினும், இந்த ஆற்றலை முழுமையாகப் பயன்படுத்திக்கொள்ள, குறிப்பாகக் கிடைக்கக்கூடிய அலைக்கற்றையை நிர்வகிப்பதிலும் திறம்படப் பயன்படுத்துவதிலும் உள்ள குறிப்பிடத்தக்க தொழில்நுட்பச் சவால்களைக் கடக்க வேண்டும்.
இந்தச் சவாலுக்கு ஒரு புரட்சிகரமான முன்னேற்றம் தீர்வு கண்டுள்ளது: அடித்தளம் இல்லாத சிலிக்கான் தளத்தில் உருவாக்கப்பட்ட முதல் அதி அகல அலைவரிசை ஒருங்கிணைந்த டெராஹெர்ட்ஸ் துருவமுனைப்பு (டி)மல்டிபிளெக்சர்.
இந்தப் புதுமையான வடிவமைப்பு, சப்-டெராஹெர்ட்ஸ் J பேண்டை (220-330 GHz) இலக்காகக் கொண்டு, 6G மற்றும் அதற்கும் மேலான தகவல் தொடர்பை உருமாற்றுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்தச் சாதனம், குறைந்த தரவு இழப்பு விகிதத்தைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், தரவுத் திறனைத் திறம்பட இரட்டிப்பாக்கி, திறமையான மற்றும் நம்பகமான அதிவேக கம்பியில்லா வலையமைப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
இந்த மைல்கல்லுக்குப் பின்னால் உள்ள குழுவில், அடிலெய்டு பல்கலைக்கழகத்தின் மின் மற்றும் இயந்திரப் பொறியியல் துறையைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் விதாவத் விதாயச்சும்னான்குல், தற்போது ஒசாகா பல்கலைக்கழகத்தில் முனைவர் பட்ட மேற்படிப்பு ஆய்வாளராக உள்ள டாக்டர் வெய்ஜி காவ் மற்றும் பேராசிரியர் மசாயுகி புஜிதா ஆகியோர் அடங்குவர்.
பேராசிரியர் விதயச்சும்னான்குல், "முன்மொழியப்பட்ட போலரைசேஷன் மல்டிபிளெக்சர், ஒரே அதிர்வெண் பட்டைக்குள் பல தரவுத் தொடர்களை ஒரே நேரத்தில் அனுப்ப அனுமதித்து, தரவுத் திறனைத் திறம்பட இரட்டிப்பாக்குகிறது" என்று குறிப்பிட்டார். இந்தச் சாதனம் அடைந்துள்ள ஒப்பீட்டு அலைவரிசை அகலம், எந்தவொரு அதிர்வெண் வரம்பிலும் முன்னெப்போதும் இல்லாத ஒன்றாகும்; இது ஒருங்கிணைந்த மல்டிபிளெக்சர்களுக்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பாய்ச்சலைக் குறிக்கிறது.
நவீன தகவல்தொடர்பில் போலரைசேஷன் மல்டிபிளெக்சர்கள் இன்றியமையாதவை, ஏனெனில் அவை பல சமிக்ஞைகளை ஒரே அதிர்வெண் பட்டையைப் பகிர்ந்து கொள்ளச் செய்து, சேனல் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகின்றன.
கூம்பு வடிவ திசைசார் இணைப்பிகள் மற்றும் திசைசார் செயல்திறன் ஊடக உறை ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்தப் புதிய சாதனம் இதைச் சாதிக்கிறது. இந்தக் கூறுகள் முனைவாக்க இருவகை ஒளிவிலகலை மேம்படுத்துவதால், உயர் முனைவாக்க அணைப்பு விகிதம் (PER) மற்றும் பரந்த அலைவரிசை ஆகியவை கிடைக்கின்றன—இவை செயல்திறன் மிக்க டெராஹெர்ட்ஸ் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளின் முக்கிய பண்புகளாகும்.
சிக்கலான மற்றும் அதிர்வெண்ணைச் சார்ந்த சமச்சீரற்ற அலைவழிகளை நம்பியிருக்கும் பாரம்பரிய வடிவமைப்புகளைப் போலல்லாமல், இந்தப் புதிய மல்டிபிளெக்சர், மிகக் குறைந்த அதிர்வெண் சார்புத்தன்மை கொண்ட திசைசார் உறையைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த அணுகுமுறை, கூம்பு வடிவ இணைப்பிகளால் வழங்கப்படும் பரந்த அலைவரிசை அகலத்தை முழுமையாகப் பயன்படுத்துகிறது.
இதன் விளைவாக, ஏறக்குறைய 40% பின்ன அலைவரிசை அகலம், 20 dB-ஐத் தாண்டிய சராசரி PER, மற்றும் தோராயமாக 1 dB குறைந்தபட்ச செருகல் இழப்பு ஆகியவை கிடைக்கின்றன. இந்தச் செயல்திறன் அளவீடுகள், பெரும்பாலும் குறுகிய அலைவரிசை அகலம் மற்றும் அதிக இழப்பு ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படும் தற்போதைய ஒளியியல் மற்றும் நுண்ணலை வடிவமைப்புகளை விடப் பன்மடங்கு மேம்பட்டவை.
ஆராய்ச்சிக் குழுவின் இந்தப் பணி, டெராஹெர்ட்ஸ் அமைப்புகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், கம்பியில்லாத் தகவல்தொடர்பில் ஒரு புதிய சகாப்தத்திற்கான அடித்தளத்தையும் அமைக்கிறது. டாக்டர் காவ் குறிப்பிடுகையில், "டெராஹெர்ட்ஸ் தகவல்தொடர்பின் ஆற்றலை வெளிக்கொணர்வதில் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஒரு முக்கிய உந்துசக்தியாகும்" என்றார். இதன் பயன்பாடுகளில் உயர்-வரையறை காணொளி ஒளிபரப்பு, ஆக்மென்ட்டட் ரியாலிட்டி மற்றும் 6G போன்ற அடுத்த தலைமுறை மொபைல் நெட்வொர்க்குகள் ஆகியவை அடங்கும்.
செவ்வக உலோக அலைவழிகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஆர்த்தோகனல் மோட் டிரான்ஸ்டியூசர்கள் (OMTகள்) போன்ற பாரம்பரிய டெராஹெர்ட்ஸ் துருவமுனைப்பு மேலாண்மைத் தீர்வுகள், குறிப்பிடத்தக்க வரம்புகளை எதிர்கொள்கின்றன. உலோக அலைவழிகள் உயர் அதிர்வெண்களில் அதிகரித்த ஓமிக் இழப்புகளைச் சந்திக்கின்றன, மேலும் கடுமையான வடிவியல் தேவைகள் காரணமாக அவற்றின் உற்பத்தி செயல்முறைகள் சிக்கலானவையாக உள்ளன.
மாக்-செண்டர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள் அல்லது ஃபோட்டானிக் படிகங்களைப் பயன்படுத்துபவை உள்ளிட்ட ஒளியியல் துருவமுனைப்பு மல்டிபிளெக்ஸர்கள், சிறந்த ஒருங்கிணைப்புத்திறனையும் குறைந்த இழப்புகளையும் வழங்குகின்றன, ஆனால் பெரும்பாலும் அலைவரிசை, கச்சிதமான தன்மை மற்றும் உற்பத்திச் சிக்கலான தன்மை ஆகியவற்றுக்கு இடையே சமரசங்களைச் செய்ய வேண்டிய தேவை ஏற்படுகிறது.
திசைசார் இணைப்பிகள் ஒளியியல் அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை சிறிய அளவையும் உயர் PER-ஐயும் அடைவதற்கு வலுவான முனைவாக்க இருவகை ஒளிவிலகல் தன்மையைக் கோருகின்றன. இருப்பினும், அவை குறுகிய அலைவரிசை மற்றும் உற்பத்தி சகிப்புத்தன்மைகளுக்கு உள்ளாகும் தன்மை ஆகியவற்றால் வரம்புக்குட்பட்டுள்ளன.
இந்தப் புதிய மல்டிபிளெக்சர், கூம்பு வடிவ திசைசார் இணைப்பிகள் மற்றும் செயல்திறன் மிக்க ஊடக உறை ஆகியவற்றின் நன்மைகளை ஒருங்கிணைத்து, இந்த வரம்புகளைக் கடக்கிறது. திசைசார் உறையானது குறிப்பிடத்தக்க இருமுனைப் பண்பை வெளிப்படுத்தி, பரந்த அலைவரிசை முழுவதும் உயர் PER-ஐ உறுதி செய்கிறது. இந்த வடிவமைப்பு கொள்கையானது பாரம்பரிய முறைகளிலிருந்து மாறுபட்டு, டெராஹெர்ட்ஸ் ஒருங்கிணைப்பிற்கு அளவிடக்கூடிய மற்றும் நடைமுறைக்கு உகந்த ஒரு தீர்வை வழங்குகிறது.
மல்டிபிளெக்சரின் சோதனை ரீதியான சரிபார்ப்பு அதன் சிறப்பான செயல்திறனை உறுதிப்படுத்தியது. இந்தச் சாதனம் 225-330 GHz வரம்பில் திறமையாகச் செயல்பட்டு, 20 dB-க்கு மேல் PER-ஐப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், 37.8% பின்ன அலைவரிசை அகலத்தை அடைகிறது. இதன் சிறிய அளவு மற்றும் வழக்கமான உற்பத்தி செயல்முறைகளுடனான இணக்கத்தன்மை ஆகியவை இதனைப் பெருமளவு உற்பத்திக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன.
"இந்தக் கண்டுபிடிப்பானது டெராஹெர்ட்ஸ் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது மட்டுமின்றி, மேலும் சக்திவாய்ந்த மற்றும் நம்பகமான அதிவேக கம்பியில்லா வலையமைப்புகளுக்கும் வழிவகுக்கிறது," என டாக்டர் காவ் குறிப்பிட்டார்.
இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் சாத்தியமான பயன்பாடுகள் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளுக்கு அப்பாற்பட்டவை. அலைவரிசைப் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதன் மூலம், இந்த மல்டிபிளெக்சர் ரேடார், இமேஜிங் மற்றும் பொருட்களின் இணையம் போன்ற துறைகளில் முன்னேற்றங்களை ஏற்படுத்த முடியும். "ஒரு தசாப்தத்திற்குள், இந்த டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பங்கள் பல்வேறு தொழில்துறைகளில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு ஒருங்கிணைக்கப்படும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம்," என்று பேராசிரியர் விதயச்சும்னான்குல் குறிப்பிட்டார்.
இந்த மல்டிபிளெக்சரை, குழுவால் முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட பீம்ஃபார்மிங் சாதனங்களுடன் தடையின்றி ஒருங்கிணைக்க முடியும். இதன்மூலம், ஒரு ஒருங்கிணைந்த தளத்தில் மேம்பட்ட தகவல் தொடர்புச் செயல்பாடுகளைச் சாத்தியமாக்கலாம். இந்த இணக்கத்தன்மை, செயல்திறன் மிக்க மீடியம்-கிளாட் மின்காப்பு அலைவழித் தளத்தின் பன்முகத்தன்மை மற்றும் விரிவாக்கத் திறனை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
இந்தக் குழுவின் ஆராய்ச்சிக் கண்டுபிடிப்புகள், 'லேசர் & ஃபோட்டானிக் ரிவியூஸ்' என்ற இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன. இது, ஃபோட்டானிக் டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்துவதில் அவற்றின் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்துகிறது. பேராசிரியர் ஃபுஜிதா குறிப்பிடுகையில், "முக்கியமான தொழில்நுட்பத் தடைகளைத் தாண்டுவதன் மூலம், இந்தக் கண்டுபிடிப்பானது இத்துறையில் ஆர்வத்தையும் ஆராய்ச்சி நடவடிக்கைகளையும் தூண்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது" என்றார்.
தங்களது இந்தப் பணி, வரும் ஆண்டுகளில் புதிய பயன்பாடுகளுக்கும் மேலும் தொழில்நுட்ப மேம்பாடுகளுக்கும் உத்வேகம் அளித்து, இறுதியில் வணிக முன்மாதிரிகள் மற்றும் தயாரிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும் என ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்பார்க்கின்றனர்.
இந்த மல்டிபிளெக்சர், டெராஹெர்ட்ஸ் தகவல்தொடர்பின் ஆற்றலை வெளிக்கொணர்வதில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. இது தனது முன்னெப்போதும் இல்லாத செயல்திறன் அளவீடுகளுடன், ஒருங்கிணைந்த டெராஹெர்ட்ஸ் சாதனங்களுக்கு ஒரு புதிய தரத்தை அமைக்கிறது.
அதிவேக, அதிகத் திறன் கொண்ட தகவல் தொடர்பு வலையமைப்புகளுக்கான தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், இத்தகைய புத்தாக்கங்கள் கம்பியில்லாத் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தை வடிவமைப்பதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கும்.
பதிவிட்ட நேரம்: டிசம்பர்-16-2024
