terahertz multiplexer အမျိုးအစားသစ်သည် ဒေတာစွမ်းရည်ကို နှစ်ဆတိုးစေပြီး 6G ဆက်သွယ်ရေးကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးကာ လှိုင်းနှုန်းနှင့် ဒေတာဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးသည်။
သုတေသီများသည် ဒေတာစွမ်းရည်ကို နှစ်ဆတိုးစေပြီး 6G နှင့် ကျော်လွန်၍ တော်လှန်သော တိုးတက်မှုများကို ယူဆောင်ပေးသည့် စူပါကျယ်ပြန့် တီးဝိုင်း terahertz multiplexer ကို မိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။ (ပုံအရင်းအမြစ်- Getty Images)
terahertz နည်းပညာဖြင့် ကိုယ်စားပြုသည့် မျိုးဆက်သစ်ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးသည် ဒေတာပေးပို့ခြင်းကို တော်လှန်ရန် ကတိပြုပါသည်။
ဤစနစ်များသည် terahertz ကြိမ်နှုန်းများဖြင့် လည်ပတ်ပြီး အလွန်မြန်ဆန်သော ဒေတာပို့လွှတ်ခြင်းနှင့် ဆက်သွယ်ရေးအတွက် ပြိုင်ဘက်ကင်းသော bandwidth ကို ပေးဆောင်သည်။ သို့သော်လည်း ဤအလားအလာကို အပြည့်အဝနားလည်ရန်၊ အထူးသဖြင့် ရရှိနိုင်သော spectrum ကို ထိထိရောက်ရောက် စီမံခန့်ခွဲခြင်းနှင့် အသုံးပြုခြင်းတွင် သိသာထင်ရှားသော နည်းပညာဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများကို ကျော်လွှားရမည်ဖြစ်သည်။
ထူးခြားဆန်းသစ်သောတိုးတက်မှုသည် ဤစိန်ခေါ်မှုကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းနိုင်သည်- ပထမဆုံးသော ultra-wideband ပေါင်းစပ်ထားသော terahertz polarization (de)multiplexer သည် အလွှာမပါဘဲ ဆီလီကွန်ပလပ်ဖောင်းပေါ်တွင် နားလည်သဘောပေါက်ခဲ့သည်။
ဤဆန်းသစ်သောဒီဇိုင်းသည် sub-terahertz J band (220-330 GHz) ကိုပစ်မှတ်ထားပြီး 6G နှင့် ထို့ထက်ပိုသော ဆက်သွယ်မှုများကို အသွင်ပြောင်းရန် ရည်ရွယ်သည်။ ကိရိယာသည် ဒေတာဆုံးရှုံးမှုနှုန်းကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် ဒေတာစွမ်းရည်ကို နှစ်ဆထိရောက်စွာ မြှင့်တင်ပေးကာ ထိရောက်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော မြန်နှုန်းမြင့်ကြိုးမဲ့ကွန်ရက်များအတွက် လမ်းခင်းပေးသည်။
ဤမှတ်တိုင်နောက်ကွယ်ရှိအဖွဲ့တွင် Adelaide ၏လျှပ်စစ်နှင့်စက်မှုအင်ဂျင်နီယာကျောင်းမှပါမောက္ခ Withawat Withayachumnankul၊ ဒေါက်တာ Weijie Gao၊ ယခု Osaka တက္ကသိုလ်မှပါရဂူဘွဲ့လွန်သုတေသနပညာရှင်နှင့်ပါမောက္ခ Masayuki Fujita တို့ပါဝင်သည်။
ပရော်ဖက်ဆာ Withayachumnankul က "အဆိုပြုထားသော polarization multiplexer သည် တူညီသော ကြိမ်နှုန်းလှိုင်းအတွင်း ဒေတာစီးကြောင်းများစွာကို တစ်ပြိုင်နက် ထုတ်လွှင့်နိုင်စေပြီး ဒေတာစွမ်းရည်ကို နှစ်ဆတိုးစေသည်။" စက်မှရရှိသော နှိုင်းရဘန်းဝဒ်သည် မည်သည့်ကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးတွင်မဆို မကြုံစဖူးဖြစ်ပြီး ပေါင်းစပ် multiplexers များအတွက် သိသာထင်ရှားသော ခုန်ပျံကျော်လွှားမှုကို ကိုယ်စားပြုသည်။
တူညီသော ကြိမ်နှုန်းလှိုင်းကို မျှဝေရန် အချက်ပြအများအပြားကို ပံ့ပိုးပေးသောကြောင့် ခေတ်မီဆက်သွယ်ရေးတွင် ပိုလာစီတီဘီပချာများသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပြီး ချန်နယ်စွမ်းရည်ကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးပါသည်။
စက်အသစ်သည် conical directional couplers နှင့် anisotropic ထိရောက်သော ကြားခံ cladding ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် ၎င်းကိုအောင်မြင်သည်။ ဤအစိတ်အပိုင်းများသည် polarization birefringence ကို မြှင့်တင်ပေးကာ မြင့်မားသော polarization မျိုးသုဉ်းခြင်းအချိုး (PER) နှင့် ကျယ်ပြန့်သော bandwidth—ထိရောက်သော terahertz ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များ၏ အဓိကလက္ခဏာများဖြစ်သည်။
ရှုပ်ထွေးပြီး အကြိမ်ရေ-မူတည်သည့် အချိုးမညီသောလှိုင်းလမ်းညွှန်များကို အားကိုးသည့် သမားရိုးကျဒီဇိုင်းများနှင့် မတူဘဲ multiplexer အသစ်သည် ကြိမ်နှုန်းအနည်းငယ်မှီခိုမှုဖြင့် anisotropic cladding ကို အသုံးပြုထားသည်။ ဤချဉ်းကပ်မှုသည် conical couplers မှပေးသော လုံလောက်သော bandwidth ကို အပြည့်အဝအသုံးချသည်။
ရလဒ်သည် အပိုင်းကိန်းလှိုင်းနှုန်း 40% အနီးရှိ ပျမ်းမျှ PER 20 dB နှင့် အနည်းဆုံး ထည့်သွင်းမှုဆုံးရှုံးမှု ခန့်မှန်းခြေ 1 dB ဖြစ်သည်။ ဤစွမ်းဆောင်မှု မက်ထရစ်များသည် ကျဉ်းမြောင်းသော လှိုင်းနှုန်းနှင့် ဆုံးရှုံးမှုမြင့်မားမှုကို ခံစားရလေ့ရှိသည့် လက်ရှိ အလင်းနှင့် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ် ဒီဇိုင်းများကို ကျော်လွန်ပါသည်။
သုတေသနအဖွဲ့၏အလုပ်သည် terahertz စနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးရုံသာမက ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးခေတ်သစ်အတွက် အခြေခံအုတ်မြစ်ကိုလည်း ချပေးပါသည်။ ဒေါက်တာ Gao က "ဤဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် terahertz ဆက်သွယ်ရေး၏ အလားအလာကို သော့ဖွင့်ရန်အတွက် အဓိကမောင်းနှင်အားဖြစ်သည်" ဟု မှတ်ချက်ပြုခဲ့သည်။ အပလီကေးရှင်းများတွင် မြင့်မားသော ကြည်လင်ပြတ်သားသော ဗီဒီယိုကြည့်ရှုခြင်း၊ augmented reality နှင့် 6G ကဲ့သို့သော မျိုးဆက်သစ်မိုဘိုင်းကွန်ရက်များ ပါဝင်သည်။
ထောင့်မှန်စတုဂံသတ္တုလှိုင်းလမ်းညွှန်များပေါ်တွင် အခြေခံထားသော ထောင့်မှန်ပြောင်းလွဲပြောင်းကိရိယာများ (OMTs) ကဲ့သို့သော ရိုးရာ terahertz polarization စီမံခန့်ခွဲမှုဖြေရှင်းချက်များသည် သိသာထင်ရှားသော ကန့်သတ်ချက်များကို ရင်ဆိုင်နေရသည်။ Metal waveguides များသည် ပိုမိုမြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများတွင် ohmic ဆုံးရှုံးမှုများကို ကြုံတွေ့ရပြီး ၎င်းတို့၏ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များသည် တင်းကြပ်သောဂျီဩမေတြီလိုအပ်ချက်များကြောင့် ရှုပ်ထွေးပါသည်။
Mach-Zehnder interferometers သို့မဟုတ် photonic crystals များကိုအသုံးပြုသော optical polarization multiplexers များသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ပေါင်းစည်းနိုင်မှုနှင့် ဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးမှုကို ပေးစွမ်းနိုင်သော်လည်း bandwidth၊ ကျစ်လစ်သိပ်သည်းမှုနှင့် ထုတ်လုပ်မှုရှုပ်ထွေးမှုများကြားတွင် မကြာခဏ အပေးအယူလုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။
Directional couplers များကို optical စနစ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြပြီး ကျစ်လစ်သောအရွယ်အစားနှင့် PER မြင့်မားမှုရရှိရန် ခိုင်မာသော polarization birefringence လိုအပ်ပါသည်။ သို့သော်လည်း ၎င်းတို့ကို ကျဉ်းမြောင်းသော လှိုင်းနှုန်းနှင့် ထုတ်လုပ်မှု သည်းခံနိုင်မှုအပေါ် အာရုံခံနိုင်စွမ်းဖြင့် ကန့်သတ်ထားသည်။
Multiplexer အသစ်သည် conical directional couplers နှင့် ထိရောက်သော ကြားခံ cladding များ၏ အားသာချက်များကို ပေါင်းစပ်ထားပြီး အဆိုပါကန့်သတ်ချက်များကို ကျော်လွှားပါ။ anisotropic cladding သည် ကျယ်ပြန့်သော bandwidth တစ်လျှောက်တွင် PER မြင့်မားကြောင်း သေချာစေသည်။ ဤဒီဇိုင်းနိယာမသည် terahertz ပေါင်းစည်းမှုအတွက် အတိုင်းအတာနှင့် လက်တွေ့ကျသောအဖြေကို ပေးစွမ်းသည့် ရိုးရာနည်းလမ်းများမှ ထွက်ခွာသွားခြင်းကို အမှတ်အသားပြုပါသည်။
multiplexer ၏ စမ်းသပ်မှု validation သည် ၎င်း၏ ထူးခြားသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို အတည်ပြုခဲ့သည်။ ကိရိယာသည် 225-330 GHz အကွာအဝေးတွင် ထိရောက်စွာ လည်ပတ်နိုင်ပြီး PER ကို 20 dB အထက်တွင် ထိန်းသိမ်းထားကာ အပိုင်းပိုင်းလှိုင်းနှုန်း 37.8% ရရှိသည်။ ၎င်း၏ ကျစ်လျစ်သော အရွယ်အစားနှင့် စံချိန်စံညွှန်းထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် လိုက်ဖက်ညီမှု သည် ၎င်းကို အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှုအတွက် သင့်လျော်စေသည်။
ဒေါက်တာ Gao က "ဤဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် terahertz ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးရုံသာမက ပိုမိုအားကောင်းပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော မြန်နှုန်းမြင့်ကြိုးမဲ့ကွန်ရက်များအတွက်လည်း လမ်းခင်းပေးကြောင်း ပြောကြားခဲ့သည်။
ဤနည်းပညာ၏ အလားအလာရှိသော အသုံးချမှုများသည် ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များထက် ကျယ်ပြန့်သည်။ spectrum အသုံးချမှုကို မြှင့်တင်ခြင်းဖြင့်၊ multiplexer သည် ရေဒါ၊ ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် Internet of Things ကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် တိုးတက်မှုများကို မောင်းနှင်နိုင်သည်။ "ဆယ်စုနှစ်တစ်ခုအတွင်း၊ ဤ terahertz နည်းပညာများကို အမျိုးမျိုးသောစက်မှုလုပ်ငန်းခွင်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လက်ခံကျင့်သုံးလာရန် ကျွန်ုပ်တို့ မျှော်လင့်ပါသည်" ဟု ပါမောက္ခ Withayachumnankul က ပြောကြားခဲ့သည်။
Multiplexer ကို အဖွဲ့မှ ဖန်တီးထားသော အစောပိုင်း beamforming စက်များနှင့် ချောမွေ့စွာ ပေါင်းစပ်နိုင်ပြီး ပေါင်းစည်းထားသော ပလပ်ဖောင်းပေါ်တွင် အဆင့်မြင့် ဆက်သွယ်မှု လုပ်ဆောင်ချက်များကို အသုံးပြုနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ဤသဟဇာတဖြစ်မှုသည် ထိရောက်သော အလယ်အလတ်ဝတ် dielectric waveguide ပလပ်ဖောင်း၏ စွယ်စုံရနှင့် အရွယ်အစားကို မီးမောင်းထိုးပြပါသည်။
အဖွဲ့၏ သုတေသနတွေ့ရှိချက်များကို Laser & Photonic Reviews ဂျာနယ်တွင် ထုတ်ဝေခဲ့ပြီး photonic terahertz နည်းပညာကို မြှင့်တင်ရာတွင် ၎င်းတို့၏ အရေးပါမှုကို အလေးပေးထားသည်။ ပရော်ဖက်ဆာ Fujita က "အရေးကြီးသော နည်းပညာဆိုင်ရာ အတားအဆီးများကို ကျော်လွှားခြင်းဖြင့်၊ ဤဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် နယ်ပယ်တွင် စိတ်ဝင်စားမှုနှင့် သုတေသနလုပ်ငန်းများကို လှုံ့ဆော်ပေးမည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။"
သုတေသီများသည် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းသည် လာမည့်နှစ်များတွင် အသုံးချမှုအသစ်များနှင့် နည်းပညာတိုးတက်မှုများကို လှုံ့ဆော်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး နောက်ဆုံးတွင် စီးပွားဖြစ်ရှေ့ပြေးပုံစံများနှင့် ထုတ်ကုန်များဆီသို့ ဦးတည်လိမ့်မည်ဟု သုတေသီများက မျှော်လင့်ထားသည်။
ဤ multiplexer သည် terahertz ဆက်သွယ်ရေး၏ အလားအလာကို ဖွင့်ထုတ်ရာတွင် သိသာထင်ရှားသော ခြေလှမ်းတစ်ခုကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ၎င်းသည် ၎င်း၏ မကြုံစဖူး စွမ်းဆောင်ရည် တိုင်းတာမှုများဖြင့် ပေါင်းစပ် terahertz စက်ပစ္စည်းများအတွက် စံအသစ်တစ်ခု သတ်မှတ်ပေးပါသည်။
မြန်နှုန်းမြင့်၊ စွမ်းရည်မြင့် ဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်များ လိုအပ်ချက်သည် ဆက်လက်ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ၊ တီထွင်ဆန်းသစ်မှုများသည် ကြိုးမဲ့နည်းပညာ၏အနာဂတ်ကို ပုံဖော်ရာတွင် အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်မည်ဖြစ်သည်။
စာတိုက်အချိန်- ဒီဇင်ဘာ-၁၆-၂၀၂၄