Yeni ultra genişzolaqlı 997GHzelektro-optik modulyator
Yeni ultra genişzolaqlı elektro-optik modulyator 997 GHz tezlik rekordu qırdı
Bu yaxınlarda İsveçrənin Sürix şəhərindəki bir tədqiqat qrupu, 10 MHz-dən 1.14 THz-ə qədər tezliklərdə işləyən ultra genişzolaqlı elektro-optik modulyatoru uğurla hazırlayaraq, hazırkı rekorddan iki dəfə çox olan 997 GHz-də 3 dB bant genişliyi rekordu qoydu. Bu irəliləyiş, gələcək terahers fotonik inteqral sxemlər (PIC) üçün tamamilə yeni bir məkan açan plazma modulyatorlarının optimallaşdırılmış dizaynı ilə əlaqələndirilir.
Hazırda simsiz rabitə əsasən mikrodalğalı və millimetr dalğalarından istifadə edir, lakin bu tezlik zolaqlarının spektr resursları doymuş olmağa meyllidir. Optik rabitə böyük bant genişliyinə malik olsa da, boş məkanda simsiz ötürmə üçün birbaşa istifadə edilə bilməz. Buna görə də, THz rabitəsi simsiz və fiber-optik şəbəkələri birləşdirən "qızıl körpü" hesab olunur və 6G və daha yüksək sürətli rabitə sistemləri üçün ideal bir həll təmin edir. Problem mövcud elektro-optik modulyatorların (məsələn,LiNbO₃ modulyatoru, InGaAs və silisium əsaslı materiallar) THz tezlik diapazonunda kifayət qədər deyil. Siqnalın zəifləməsi göz qabağındadır. İşçi bant genişliyi cəmi 14 GHz, maksimum daşıyıcı tezliyi isə cəmi 100 GHz-dir ki, bu da THz rabitəsi üçün tələb olunan standartlara cavab vermir. Bu məqalədə tədqiqatçılar Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, 3 dB bant genişliyini 997 GHz-ə qədər uğurla artıraraq yeni plazma əsaslı modulyator hazırlayıblar ki, bu da hazırkı rekorddan iki dəfə çoxdur. Bu irəliləyiş yalnız ənənəvi texnologiyaların məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaqla yanaşı, həm də THz rabitəsinin gələcək inkişafı üçün yol açır!
Şəkil 1 THz bant genişliyinə malik plazma elektro-optik modulyator
Bu yeni modulyator tipinin əsas irəliləyişi "plazma effekti" adlanan yüksək texnologiyadadır. Təsəvvür edin ki, işıq metal nanostrukturun səthinə düşəndə materialdakı elektronlarla rezonans yaradır - elektronlar işıq tərəfindən idarə olunaraq kollektiv şəkildə salınır və xüsusi bir dalğa növü əmələ gətirir. Məhz bu dalğalanma imkan verir...modulyatoroptik siqnalları son dərəcə yüksək səmərəliliklə manipulyasiya etmək. Təcrübə nəticələri göstərir ki, modulyator DC (birbaşa cərəyan) ilə 1.14 THz arasında yaxşı modulyasiya xüsusiyyətləri nümayiş etdirir və 500 GHz-dən 800 GHz-ə qədər tezlik diapazonunda sabit qazanc əldə edir.
Modulyatorun iş mexanizmini dərindən öyrənmək üçün tədqiqat qrupu ətraflı ekvivalent dövrə modeli qurdu və simulyasiya yolu ilə müxtəlif struktur parametrlərinin modulyatorun işinə təsirini təhlil etdi. Təcrübə nəticələri nəzəri modellə yaxşı uyğunluq təşkil edir və modulyatorun səmərəliliyini və sabitliyini daha da təsdiqləyir. Bundan əlavə, tədqiqatçılar təkmilləşdirmə planı təklif ediblər. Optimallaşdırılmış dizayn vasitəsilə bu modulyatorun iş tezliyinin gələcəkdə 1THz-i keçə biləcəyi və hətta 2THz-dən çoxa çata biləcəyi gözlənilir!
Bu tədqiqat plazmanın böyük potensialını nümayiş etdirirelektro-optik modulyatorlarTHz rabitəsində və fotonik inteqral sxemlərdə (PIC) istifadə olunur. Ultra genişzolaqlı, yüksək səmərəlilik və inteqrasiya xüsusiyyətlərinə malik bu cihaz THz siqnal modulyasiyası üçün tamamilə yeni bir həll təqdim edir. Gələcəkdə cihaz dizaynı və istehsal proseslərinin daha da optimallaşdırılması ilə plazma modulyatorlarının işləmə tezliyinin 2 THz-i keçəcəyi və daha yüksək məlumat sürətinə və daha geniş spektr əhatə dairəsinə nail olacağı gözlənilir. THz dövrünün gəlişi təkcə daha sürətli məlumat ötürülməsi və daha dəqiq sensor imkanları demək deyil, həm də simsiz rabitə, optik hesablama və ağıllı aşkarlama kimi bir çox sahənin dərin inteqrasiyasını təşviq edəcəkdir. Plazma elektro-optik modulyatorlarının irəliləməsi THz texnologiyasının inkişafına aparan əsas addım ola bilər və gələcək informasiya cəmiyyətinin yüksək sürətli qarşılıqlı əlaqəsi üçün təməl yarada bilər.
Yazı vaxtı: 09 iyun 2025