उद्योग बातम्या: 6G कम्युनिकेशनने एक नवीन प्रगती साधली!

प्राध्यापक विथायाचुमनकुल म्हणाले, "प्रस्तावित ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर एकाच फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये एकाच वेळी अनेक डेटा स्ट्रीम प्रसारित करण्यास अनुमती देतो, ज्यामुळे डेटा क्षमता प्रभावीपणे दुप्पट होते." डिव्हाइसद्वारे प्राप्त केलेली सापेक्ष बँडविड्थ कोणत्याही फ्रिक्वेन्सी रेंजमध्ये अभूतपूर्व आहे, जी एकात्मिक मल्टीप्लेक्सर्ससाठी एक महत्त्वपूर्ण झेप दर्शवते.

आधुनिक संप्रेषणात ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर्स आवश्यक आहेत कारण ते एकाच फ्रिक्वेन्सी बँडचे अनेक सिग्नल शेअर करण्यास सक्षम करतात, ज्यामुळे चॅनेल क्षमता लक्षणीयरीत्या वाढते.

नवीन उपकरण शंकूच्या आकाराचे दिशात्मक कप्लर्स आणि अॅनिसोट्रॉपिक प्रभावी मध्यम क्लॅडिंग वापरून हे साध्य करते. हे घटक ध्रुवीकरण बायरेफ्रिंजन्स वाढवतात, परिणामी उच्च ध्रुवीकरण विलोपन प्रमाण (PER) आणि विस्तृत बँडविड्थ - कार्यक्षम टेराहर्ट्झ संप्रेषण प्रणालीची प्रमुख वैशिष्ट्ये निर्माण होतात.

पारंपारिक डिझाइन्सच्या विपरीत जे जटिल आणि वारंवारता-आधारित असममित वेव्हगाइड्सवर अवलंबून असतात, नवीन मल्टीप्लेक्सरमध्ये अॅनिसोट्रॉपिक क्लॅडिंगचा वापर केला जातो ज्यामध्ये फक्त थोड्या प्रमाणात वारंवारता अवलंबित्व असते. हा दृष्टिकोन शंकूच्या आकाराच्या कपलरद्वारे प्रदान केलेल्या मोठ्या बँडविड्थचा पूर्णपणे फायदा घेतो.

परिणामी, फ्रॅक्शनल बँडविड्थ ४०% च्या जवळपास, सरासरी PER २० dB पेक्षा जास्त आणि किमान इन्सर्शन लॉस अंदाजे १ dB आहे. हे परफॉर्मन्स मेट्रिक्स विद्यमान ऑप्टिकल आणि मायक्रोवेव्ह डिझाइनपेक्षा खूपच जास्त आहेत, जे बहुतेकदा अरुंद बँडविड्थ आणि उच्च लॉसमुळे ग्रस्त असतात.

संशोधन पथकाचे कार्य केवळ टेराहर्ट्झ सिस्टीमची कार्यक्षमता वाढवत नाही तर वायरलेस कम्युनिकेशनमध्ये एका नवीन युगाची पायाभरणी देखील करते. डॉ. गाओ यांनी नमूद केले की, "हे नवोपक्रम टेराहर्ट्झ कम्युनिकेशनची क्षमता उघड करण्यात एक प्रमुख चालक आहे." अनुप्रयोगांमध्ये हाय-डेफिनिशन व्हिडिओ स्ट्रीमिंग, ऑगमेंटेड रिअॅलिटी आणि 6G सारखे पुढील पिढीचे मोबाइल नेटवर्क समाविष्ट आहेत.

आयताकृती धातूच्या वेव्हगाईड्सवर आधारित ऑर्थोगोनल मोड ट्रान्सड्यूसर (OMTs) सारख्या पारंपारिक टेराहर्ट्झ ध्रुवीकरण व्यवस्थापन उपायांना लक्षणीय मर्यादा येतात. धातूच्या वेव्हगाईड्सना उच्च फ्रिक्वेन्सीवर ओमिक नुकसान वाढते आणि कठोर भौमितिक आवश्यकतांमुळे त्यांच्या उत्पादन प्रक्रिया जटिल असतात.

मॅक-झेहंदर इंटरफेरोमीटर किंवा फोटोनिक क्रिस्टल्स वापरणारे ऑप्टिकल पोलरायझेशन मल्टीप्लेक्सर्स, चांगले इंटिग्रेबिलिटी आणि कमी नुकसान देतात परंतु बहुतेकदा बँडविड्थ, कॉम्पॅक्टनेस आणि मॅन्युफॅक्चरिंग कॉम्प्लेक्सिटी यांच्यात ट्रेड-ऑफची आवश्यकता असते.

डायरेक्शनल कप्लर्स हे ऑप्टिकल सिस्टीममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि कॉम्पॅक्ट आकार आणि उच्च PER प्राप्त करण्यासाठी त्यांना मजबूत ध्रुवीकरण बायरेफ्रिंजन्स आवश्यक असते. तथापि, ते अरुंद बँडविड्थ आणि उत्पादन सहनशीलतेसाठी संवेदनशीलतेमुळे मर्यादित आहेत.

नवीन मल्टीप्लेक्सरमध्ये शंकूच्या आकाराचे दिशात्मक कप्लर्स आणि प्रभावी मध्यम क्लॅडिंगचे फायदे एकत्रित केले आहेत, जे या मर्यादांवर मात करतात. अ‍ॅनिसोट्रॉपिक क्लॅडिंग लक्षणीय बायरेफ्रिंजन्स प्रदर्शित करते, विस्तृत बँडविड्थवर उच्च PER सुनिश्चित करते. हे डिझाइन तत्व पारंपारिक पद्धतींपासून वेगळे होण्याचे चिन्हांकित करते, टेराहर्ट्झ एकत्रीकरणासाठी एक स्केलेबल आणि व्यावहारिक उपाय प्रदान करते.

मल्टीप्लेक्सरच्या प्रायोगिक प्रमाणीकरणाने त्याच्या अपवादात्मक कामगिरीची पुष्टी केली. हे उपकरण २२५-३३० GHz श्रेणीत कार्यक्षमतेने कार्य करते, २० dB पेक्षा जास्त PER राखताना ३७.८% ची फ्रॅक्शनल बँडविड्थ प्राप्त करते. त्याचा कॉम्पॅक्ट आकार आणि मानक उत्पादन प्रक्रियांशी सुसंगतता ते मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य बनवते.

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

या तंत्रज्ञानाचे संभाव्य उपयोग संप्रेषण प्रणालींच्या पलीकडे विस्तारलेले आहेत. स्पेक्ट्रम वापर सुधारून, मल्टीप्लेक्सर रडार, इमेजिंग आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज सारख्या क्षेत्रात प्रगती करू शकतो. "एका दशकात, आम्हाला अपेक्षा आहे की या टेराहर्ट्झ तंत्रज्ञानाचा विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात स्वीकार केला जाईल आणि एकत्रित केला जाईल," असे प्राध्यापक विथायाचुमनकुल यांनी सांगितले.

मल्टीप्लेक्सरला टीमने विकसित केलेल्या पूर्वीच्या बीमफॉर्मिंग उपकरणांसह देखील अखंडपणे एकत्रित केले जाऊ शकते, ज्यामुळे एकात्मिक प्लॅटफॉर्मवर प्रगत संप्रेषण कार्यक्षमता सक्षम होतात. ही सुसंगतता प्रभावी मध्यम-क्लॅड डायलेक्ट्रिक वेव्हगाइड प्लॅटफॉर्मची बहुमुखी प्रतिभा आणि स्केलेबिलिटी हायलाइट करते.

या टीमचे संशोधन निष्कर्ष लेसर अँड फोटोनिक रिव्ह्यूज या जर्नलमध्ये प्रकाशित झाले आहेत, ज्यामध्ये फोटोनिक टेराहर्ट्झ तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमध्ये त्यांचे महत्त्व अधोरेखित केले आहे. प्राध्यापक फुजिता यांनी टिप्पणी केली की, "महत्वाच्या तांत्रिक अडथळ्यांवर मात करून, या नवोपक्रमामुळे या क्षेत्रात रस आणि संशोधन क्रियाकलापांना चालना मिळेल अशी अपेक्षा आहे."

संशोधकांना असा अंदाज आहे की त्यांचे कार्य येत्या काळात नवीन अनुप्रयोगांना आणि पुढील तांत्रिक सुधारणांना प्रेरणा देईल, ज्यामुळे शेवटी व्यावसायिक प्रोटोटाइप आणि उत्पादने निर्माण होतील.

हे मल्टीप्लेक्सर टेराहर्ट्झ कम्युनिकेशनची क्षमता उलगडण्याच्या दिशेने एक महत्त्वाचे पाऊल आहे. हे त्याच्या अभूतपूर्व कामगिरी मेट्रिक्ससह एकात्मिक टेराहर्ट्झ उपकरणांसाठी एक नवीन मानक स्थापित करते.

हाय-स्पीड, उच्च-क्षमतेच्या कम्युनिकेशन नेटवर्क्सची मागणी वाढत असताना, वायरलेस तंत्रज्ञानाच्या भविष्याला आकार देण्यात अशा नवोपक्रमांची महत्त्वपूर्ण भूमिका असेल.