इंडस्ट्री बातम्या: 6G कम्युनिकेशनने एक नवीन यश मिळवले!

प्रोफेसर विथयाचुम्नान्कुल यांनी सांगितले, "प्रस्तावित ध्रुवीकरण मल्टिप्लेक्सर एकाच फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये एकाधिक डेटा प्रवाहांना एकाच वेळी प्रसारित करण्यास अनुमती देते, प्रभावीपणे डेटा क्षमता दुप्पट करते." डिव्हाइसद्वारे प्राप्त केलेली सापेक्ष बँडविड्थ कोणत्याही वारंवारता श्रेणीमध्ये अभूतपूर्व आहे, एकात्मिक मल्टिप्लेक्सर्ससाठी महत्त्वपूर्ण झेप दर्शवते.

ध्रुवीकरण मल्टिप्लेक्सर्स आधुनिक संप्रेषणामध्ये आवश्यक आहेत कारण ते समान वारंवारता बँड सामायिक करण्यासाठी एकाधिक सिग्नल सक्षम करतात, चॅनेलची क्षमता लक्षणीयरीत्या वाढवतात.

नवीन उपकरण शंकूच्या आकाराचे डायरेक्शनल कप्लर्स आणि ॲनिसोट्रॉपिक प्रभावी मध्यम क्लॅडिंग वापरून हे साध्य करते. हे घटक ध्रुवीकरण बियरफ्रिंगन्स वाढवतात, परिणामी उच्च ध्रुवीकरण विलोपन प्रमाण (PER) आणि विस्तृत बँडविड्थ-कार्यक्षम टेराहर्ट्ज कम्युनिकेशन सिस्टमची मुख्य वैशिष्ट्ये.

पारंपारिक डिझाईन्सच्या विपरीत जे जटिल आणि वारंवारता-आश्रित असममित वेव्हगाइड्सवर अवलंबून असतात, नवीन मल्टीप्लेक्सर केवळ थोड्या वारंवारतेवर अवलंबून असलेल्या ॲनिसोट्रॉपिक क्लॅडिंगचा वापर करतात. हा दृष्टीकोन शंकूच्या आकाराच्या कपलर्सद्वारे प्रदान केलेल्या पुरेशा बँडविड्थचा पूर्णपणे फायदा घेतो.

याचा परिणाम म्हणजे 40% च्या जवळ एक फ्रॅक्शनल बँडविड्थ, सरासरी PER 20 dB पेक्षा जास्त आणि अंदाजे 1 dB ची किमान इन्सर्टेशन हानी. हे कार्यप्रदर्शन मेट्रिक्स विद्यमान ऑप्टिकल आणि मायक्रोवेव्ह डिझाईन्सपेक्षा कितीतरी जास्त आहेत, जे सहसा अरुंद बँडविड्थ आणि उच्च नुकसान सहन करतात.

संशोधन कार्यसंघाचे कार्य केवळ टेराहर्ट्झ प्रणालीची कार्यक्षमता वाढवत नाही तर वायरलेस कम्युनिकेशनच्या नवीन युगाची पायाभरणी देखील करते. डॉ. गाओ यांनी नमूद केले की, "टेराहर्ट्झ कम्युनिकेशनची क्षमता अनलॉक करण्यात हा नवोपक्रम एक प्रमुख चालक आहे." ॲप्लिकेशन्समध्ये हाय-डेफिनिशन व्हिडिओ स्ट्रीमिंग, ऑगमेंटेड रिॲलिटी आणि 6G सारख्या पुढील पिढीचे मोबाइल नेटवर्क समाविष्ट आहेत.

पारंपारिक टेराहर्ट्झ ध्रुवीकरण व्यवस्थापन उपाय, जसे की आयताकृती मेटल वेव्हगाइड्सवर आधारित ऑर्थोगोनल मोड ट्रान्सड्यूसर (OMTs), लक्षणीय मर्यादांचा सामना करतात. मेटल वेव्हगाइड्सना उच्च फ्रिक्वेन्सीवर ओमिक नुकसान वाढते आणि कठोर भौमितिक आवश्यकतांमुळे त्यांच्या उत्पादन प्रक्रिया जटिल असतात.

ऑप्टिकल ध्रुवीकरण मल्टिप्लेक्सर्स, ज्यामध्ये मॅच-झेहेंडर इंटरफेरोमीटर किंवा फोटोनिक क्रिस्टल्स वापरतात, ते अधिक चांगले अखंडता आणि कमी नुकसान देतात परंतु त्यांना बँडविड्थ, कॉम्पॅक्टनेस आणि मॅन्युफॅक्चरिंग क्लिष्टता यांच्यातील ट्रेड-ऑफची आवश्यकता असते.

डायरेक्शनल कप्लर्स ऑप्टिकल सिस्टीममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि कॉम्पॅक्ट आकार आणि उच्च PER प्राप्त करण्यासाठी मजबूत ध्रुवीकरण बायरफ्रिंगन्स आवश्यक आहे. तथापि, ते अरुंद बँडविड्थ आणि उत्पादन सहिष्णुतेसाठी संवेदनशीलतेद्वारे मर्यादित आहेत.

नवीन मल्टिप्लेक्सर या मर्यादांवर मात करून शंकूच्या आकाराचे डायरेक्शनल कपलर आणि प्रभावी मध्यम क्लॅडिंगचे फायदे एकत्र करते. ॲनिसोट्रॉपिक क्लॅडिंग लक्षणीय birefringence प्रदर्शित करते, विस्तृत बँडविड्थमध्ये उच्च PER सुनिश्चित करते. हे डिझाइन तत्त्व पारंपारिक पद्धतींपासून दूर जाण्याचे चिन्हांकित करते, टेराहर्ट्झ एकत्रीकरणासाठी एक मापनीय आणि व्यावहारिक उपाय प्रदान करते.

मल्टिप्लेक्सरच्या प्रायोगिक प्रमाणीकरणाने त्याच्या अपवादात्मक कामगिरीची पुष्टी केली. उपकरण 225-330 GHz श्रेणीमध्ये कार्यक्षमतेने कार्य करते, 20 dB वरील PER राखून 37.8% ची फ्रॅक्शनल बँडविड्थ प्राप्त करते. त्याचा कॉम्पॅक्ट आकार आणि मानक उत्पादन प्रक्रियेशी सुसंगतता हे मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य बनवते.

डॉ. गाओ यांनी टिपणी केली, "हे नवोपक्रम केवळ टेराहर्ट्ज कम्युनिकेशन सिस्टीमची कार्यक्षमता वाढवत नाही तर अधिक शक्तिशाली आणि विश्वासार्ह हाय-स्पीड वायरलेस नेटवर्कसाठी मार्ग मोकळा करते."

या तंत्रज्ञानाचे संभाव्य अनुप्रयोग संप्रेषण प्रणालीच्या पलीकडे विस्तारतात. स्पेक्ट्रम वापरात सुधारणा करून, मल्टीप्लेक्सर रडार, इमेजिंग आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज सारख्या क्षेत्रात प्रगती करू शकतो. "एका दशकात, आम्ही या टेराहर्ट्झ तंत्रज्ञानाचा विविध उद्योगांमध्ये व्यापकपणे अवलंब केला जाईल आणि एकत्रित होईल अशी अपेक्षा करतो," असे प्राध्यापक विदायाचुम्नानकुल यांनी सांगितले.

मल्टिप्लेक्सरला संघाने विकसित केलेल्या पूर्वीच्या बीमफॉर्मिंग डिव्हाइसेससह अखंडपणे एकत्रित केले जाऊ शकते, एका एकीकृत प्लॅटफॉर्मवर प्रगत संप्रेषण कार्यक्षमता सक्षम करते. ही सुसंगतता प्रभावी मध्यम-क्लड डायलेक्ट्रिक वेव्हगाइड प्लॅटफॉर्मची अष्टपैलुत्व आणि स्केलेबिलिटी हायलाइट करते.

टीमचे संशोधन निष्कर्ष जर्नल लेझर अँड फोटोनिक रिव्ह्यूजमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहेत, फोटोनिक टेराहर्ट्झ तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमध्ये त्यांचे महत्त्व यावर जोर देण्यात आला आहे. प्रोफेसर फुजिता यांनी टिप्पणी केली, "गंभीर तांत्रिक अडथळ्यांवर मात करून, या नवकल्पनामुळे या क्षेत्रातील आवड आणि संशोधन क्रियाकलापांना चालना मिळणे अपेक्षित आहे."

संशोधकांचा असा अंदाज आहे की त्यांचे कार्य नवीन अनुप्रयोग आणि पुढील तांत्रिक सुधारणांना प्रेरणा देईल, ज्यामुळे शेवटी व्यावसायिक नमुना आणि उत्पादने तयार होतील.

हे मल्टिप्लेक्सर टेराहर्ट्झ कम्युनिकेशनच्या संभाव्यतेला अनलॉक करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण पाऊल दर्शवते. हे त्याच्या अभूतपूर्व कार्यप्रदर्शन मेट्रिक्ससह एकात्मिक टेराहर्ट्झ उपकरणांसाठी एक नवीन मानक सेट करते.

हाय-स्पीड, उच्च-क्षमता कम्युनिकेशन नेटवर्क्सची मागणी वाढत असताना, अशा नवकल्पना वायरलेस तंत्रज्ञानाच्या भविष्याला आकार देण्यासाठी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतील.