एक नवीन प्रकारच्या टेरहर्ट्ज मल्टिप्लेक्सरने डेटा क्षमता दुप्पट केली आहे आणि अभूतपूर्व बँडविड्थ आणि कमी डेटा गमावण्याद्वारे 6 जी संप्रेषणात लक्षणीय वर्धित केले आहे.

संशोधकांनी एक सुपर-वाइड बँड टेरहर्ट्ज मल्टिप्लेक्सर सादर केला आहे जो डेटा क्षमता दुप्पट करतो आणि 6 जी आणि त्यापलीकडे क्रांतिकारक प्रगती आणतो. (प्रतिमा स्त्रोत: गेटी प्रतिमा)
टेरहर्ट्ज तंत्रज्ञानाद्वारे प्रतिनिधित्व केलेले पुढील पिढीतील वायरलेस संप्रेषण डेटा ट्रान्समिशनमध्ये क्रांती घडवून आणण्याचे आश्वासन देते.
या प्रणाली टेरहर्ट्ज फ्रिक्वेन्सीवर कार्य करतात, अल्ट्रा-फास्ट डेटा ट्रान्समिशन आणि संप्रेषणासाठी अतुलनीय बँडविड्थ ऑफर करतात. तथापि, या संभाव्यतेची पूर्णपणे जाणीव करण्यासाठी, महत्त्वपूर्ण तांत्रिक आव्हानांवर मात करणे आवश्यक आहे, विशेषत: उपलब्ध स्पेक्ट्रमचे व्यवस्थापन आणि प्रभावीपणे वापरणे.
एक महत्त्वाच्या प्रगतीमुळे या आव्हानाला संबोधित केले आहे: सब्सट्रेट-फ्री सिलिकॉन प्लॅटफॉर्मवर प्रथम अल्ट्रा-वाइडबँड इंटिग्रेटेड टेरहर्ट्ज ध्रुवीकरण (डीई) मल्टिप्लेक्सरला प्राप्त झाले.
हे नाविन्यपूर्ण डिझाइन सब-टेहर्ट्ज जे बँड (220-330 जीएचझेड) लक्ष्य करते आणि 6 जी आणि त्यापलीकडे संप्रेषणाचे रूपांतर करण्याचे उद्दीष्ट आहे. कार्यक्षम आणि विश्वासार्ह हाय-स्पीड वायरलेस नेटवर्कसाठी कमी डेटा कमी दर राखताना डिव्हाइस डेटा क्षमता प्रभावीपणे दुप्पट करते.
या मैलाच्या दगडमागील संघात अॅडलेड युनिव्हर्सिटी ऑफ el डलेड स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल अँड मेकॅनिकल इंजिनिअरिंगच्या प्रोफेसर विथवतुहमानकुल, ओसाका विद्यापीठातील पोस्टडॉक्टोरल संशोधक आणि प्राध्यापक मसायुकी फुजीता यांचा समावेश आहे.

प्रोफेसर विथयमॅन्कुल यांनी म्हटले आहे की, "प्रस्तावित ध्रुवीकरण मल्टिप्लेक्सर एकाधिक डेटा प्रवाह एकाच वेळी समान वारंवारता बँडमध्ये एकाच वेळी प्रसारित करण्यास परवानगी देतो, डेटा क्षमता प्रभावीपणे दुप्पट करते." डिव्हाइसद्वारे प्राप्त केलेली सापेक्ष बँडविड्थ कोणत्याही वारंवारता श्रेणीमध्ये अभूतपूर्व आहे, जी एकात्मिक मल्टिप्लेक्सर्ससाठी महत्त्वपूर्ण झेप दर्शविते.
आधुनिक संप्रेषणात ध्रुवीकरण मल्टिप्लेक्सर्स आवश्यक आहेत कारण ते समान वारंवारता बँड सामायिक करण्यास एकाधिक सिग्नल सक्षम करतात, चॅनेलची क्षमता लक्षणीय वाढवित आहेत.
नवीन डिव्हाइस शंकूच्या आकाराचे दिशात्मक कपलर्स आणि एनिसोट्रॉपिक प्रभावी मध्यम क्लेडिंगचा वापर करून हे साध्य करते. हे घटक ध्रुवीकरण बायरफ्रिंजन्स वाढवतात, परिणामी उच्च ध्रुवीकरण विलुप्त प्रमाण (पीईआर) आणि वाइड बँडविड्थ - कार्यक्षम तेरर्ट्ज कम्युनिकेशन सिस्टमची की वैशिष्ट्ये.
पारंपारिक डिझाइनच्या विपरीत जे जटिल आणि वारंवारता-आधारित असममित वेव्हगॉइड्सवर अवलंबून असतात, नवीन मल्टिप्लेक्सर केवळ थोडी वारंवारता अवलंबनासह एनिसोट्रॉपिक क्लेडिंग वापरते. हा दृष्टिकोन शंकूच्या आकाराच्या जोड्यांद्वारे प्रदान केलेल्या पर्याप्त बँडविड्थचा पूर्णपणे फायदा घेतो.
परिणाम 40%च्या जवळ एक अपूर्णांक बँडविड्थ आहे, सरासरी प्रति 20 डीबीपेक्षा जास्त आणि अंदाजे 1 डीबी कमीतकमी समाविष्ट करणे. ही परफॉरमन्स मेट्रिक्स विद्यमान ऑप्टिकल आणि मायक्रोवेव्ह डिझाईन्सच्या तुलनेत कितीतरी पटीने ओलांडतात, जे बर्याचदा अरुंद बँडविड्थ आणि उच्च नुकसानामुळे ग्रस्त असतात.
संशोधन कार्यसंघाचे कार्य केवळ तेरहर्ट्ज सिस्टमची कार्यक्षमता वाढवित नाही तर वायरलेस संप्रेषणात नवीन युगासाठी आधारभूत काम देखील करते. डॉ. गाओ यांनी नमूद केले, "तेरहर्ट्ज संप्रेषणाची संभाव्यता अनलॉक करण्यासाठी ही नावीन्यपूर्ण ड्रायव्हर आहे." अनुप्रयोगांमध्ये उच्च-परिभाषा व्हिडिओ प्रवाह, वाढीव वास्तविकता आणि 6 जी सारख्या पुढील पिढीतील मोबाइल नेटवर्क समाविष्ट आहेत.
आयताकृती मेटल वेव्हगॉइड्सवर आधारित ऑर्थोगोनल मोड ट्रान्सड्यूसर (ओएमटी) सारख्या पारंपारिक तेरहर्ट्ज ध्रुवीकरण व्यवस्थापन सोल्यूशन्स, महत्त्वपूर्ण मर्यादांचा सामना करतात. मेटल वेव्हगॉइड्सचा अनुभव उच्च फ्रिक्वेन्सीवर ओहमिक तोटा वाढला आणि कठोर भौमितिक आवश्यकतांमुळे त्यांची उत्पादन प्रक्रिया जटिल आहेत.
ऑप्टिकल ध्रुवीकरण मल्टिप्लेक्सर्स, ज्यात मॅच-झेंडर इंटरफेरोमीटर किंवा फोटॉनिक क्रिस्टल्स वापरल्या जातात, त्यात चांगले एकात्मता आणि कमी तोटा ऑफर करतात परंतु बर्याचदा बँडविड्थ, कॉम्पॅक्टनेस आणि मॅन्युफॅक्चरिंग जटिलता दरम्यान व्यापार-ऑफ आवश्यक असतात.
ऑप्टिकल सिस्टममध्ये दिशात्मक कपलर्सचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो आणि कॉम्पॅक्ट आकार आणि उच्च प्रति मिळविण्यासाठी मजबूत ध्रुवीकरण बायरफ्रिन्जेंस आवश्यक आहे. तथापि, ते अरुंद बँडविड्थ आणि मॅन्युफॅक्चरिंग टॉलरन्सच्या संवेदनशीलतेमुळे मर्यादित आहेत.
नवीन मल्टीप्लेक्सर या मर्यादांवर मात करून शंकूच्या आकाराचे दिशात्मक जोड्या आणि प्रभावी मध्यम क्लेडिंगचे फायदे एकत्र करते. अॅनिसोट्रॉपिक क्लेडिंग महत्त्वपूर्ण बायरफ्रिंजन्सचे प्रदर्शन करते, विस्तृत बँडविड्थमध्ये प्रति उच्च सुनिश्चित करते. हे डिझाइन तत्त्व पारंपारिक पद्धतींमधून निघून गेले आहे, जे तेरहर्ट्ज एकत्रीकरणासाठी एक स्केलेबल आणि व्यावहारिक समाधान प्रदान करते.
मल्टीप्लेक्सरच्या प्रायोगिक प्रमाणीकरणाने त्याच्या अपवादात्मक कामगिरीची पुष्टी केली. डिव्हाइस 225-330 जीएचझेड श्रेणीमध्ये कार्यक्षमतेने कार्य करते, प्रति 20 डीबीपेक्षा जास्त राखून 37.8% च्या फ्रॅक्शनल बँडविड्थ प्राप्त करते. त्याचे कॉम्पॅक्ट आकार आणि मानक उत्पादन प्रक्रियेसह सुसंगतता हे मोठ्या प्रमाणात उत्पादनास योग्य बनवते.
डॉ. गाओ यांनी टिप्पणी केली, "ही नावीन्य केवळ तेरहर्ट्ज कम्युनिकेशन सिस्टमची कार्यक्षमता वाढवते असे नाही तर अधिक शक्तिशाली आणि विश्वासार्ह हाय-स्पीड वायरलेस नेटवर्कसाठी मार्ग देखील तयार करते."
या तंत्रज्ञानाचे संभाव्य अनुप्रयोग संप्रेषण प्रणालीच्या पलीकडे वाढतात. स्पेक्ट्रमचा उपयोग सुधारित करून, मल्टीप्लेक्सर रडार, इमेजिंग आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज सारख्या क्षेत्रात प्रगती करू शकते. "एका दशकातच आम्ही अशी अपेक्षा करतो की या तेरहर्ट्ज तंत्रज्ञान विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात स्वीकारले जावेत आणि समाकलित केले जावेत," असे प्राध्यापक विथायचमॅन्कुल यांनी सांगितले.
मल्टीप्लेक्सर कार्यसंघाद्वारे विकसित केलेल्या पूर्वीच्या बीमफॉर्मिंग डिव्हाइससह अखंडपणे समाकलित केले जाऊ शकते, जे युनिफाइड प्लॅटफॉर्मवर प्रगत संप्रेषण कार्यक्षमता सक्षम करते. ही सुसंगतता प्रभावी मध्यम-क्लेड डायलेक्ट्रिक वेव्हगुइड प्लॅटफॉर्मची अष्टपैलुत्व आणि स्केलेबिलिटी हायलाइट करते.
लेसर आणि फोटॉनिक पुनरावलोकने जर्नलमध्ये या कार्यसंघाचे संशोधन निष्कर्ष प्रकाशित केले गेले आहेत, ज्यात फोटॉनिक तेरहर्ट्ज तंत्रज्ञानाची प्रगती करण्याच्या त्यांच्या महत्त्ववर जोर देण्यात आला आहे. प्रोफेसर फुझिता यांनी टिप्पणी केली की, "गंभीर तांत्रिक अडथळ्यांवर मात करून, या नाविन्यपूर्णतेमुळे या क्षेत्रातील स्वारस्य आणि संशोधन क्रियाकलापांना उत्तेजन मिळेल."
संशोधकांचा असा अंदाज आहे की त्यांचे कार्य येत्या काही वर्षांत नवीन अनुप्रयोग आणि पुढील तांत्रिक सुधारणांना प्रेरणा देईल, ज्यामुळे शेवटी व्यावसायिक नमुना आणि उत्पादने होतील.
हे मल्टीप्लेक्सर तेरहर्ट्ज संप्रेषणाची संभाव्यता अनलॉक करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण पाऊल पुढे टाकते. हे त्याच्या अभूतपूर्व परफॉरमन्स मेट्रिक्ससह एकात्मिक तेरहर्ट्ज डिव्हाइससाठी एक नवीन मानक सेट करते.
हाय-स्पीडची मागणी, उच्च-क्षमता संप्रेषण नेटवर्क वाढत असताना, वायरलेस तंत्रज्ञानाचे भविष्य घडविण्यात अशा नवकल्पना महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतील.
पोस्ट वेळ: डिसें -16-2024