නව වර්ගයේ ටෙරාහර්ට්ස් මල්ටිප්ලෙක්සර් දත්ත ධාරිතාව දෙගුණ කර ඇති අතර පෙර නොවූ විරූ කලාප පළලක් සහ අඩු දත්ත අලාභයක් සමඟින් 6G සන්නිවේදනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කර ඇත.
පර්යේෂකයන් විසින් දත්ත ධාරිතාව දෙගුණ කරන සහ 6G සහ ඉන් ඔබ්බට විප්ලවීය දියුණුවක් ගෙන එන සුපිරි පුළුල් පරාසයක terahertz මල්ටිප්ලෙක්සර් හඳුන්වා දී ඇත. (රූප මූලාශ්‍රය: Getty Images)
terahertz තාක්ෂණයෙන් නියෝජනය වන ඊළඟ පරම්පරාවේ රැහැන් රහිත සන්නිවේදනය, දත්ත සම්ප්‍රේෂණය විප්ලවීය වෙනසක් කිරීමට පොරොන්දු වේ.
මෙම පද්ධති ටෙරාහර්ට්ස් සංඛ්‍යාතවල ක්‍රියාත්මක වන අතර, අතිශය වේගවත් දත්ත සම්ප්‍රේෂණය සහ සන්නිවේදනය සඳහා අසමසම කලාප පළලක් ලබා දෙයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම විභවය සම්පූර්ණයෙන් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, සැලකිය යුතු තාක්ෂණික අභියෝග ජයගත යුතුය, විශේෂයෙන්ම පවතින වර්ණාවලිය කළමනාකරණය කිරීම සහ ඵලදායී ලෙස භාවිතා කිරීම.
පෙරළිකාර ප්‍රගතියක් මෙම අභියෝගයට මුහුණ දී ඇත: උපස්ථර-නිදහස් සිලිකන් වේදිකාවක් මත සාක්ෂාත් කර ගත් පළමු අල්ට්‍රා-වයිඩ්බෑන්ඩ් ඒකාබද්ධ ටෙරාහර්ට්ස් ධ්‍රැවීකරණය (ඩී)මල්ටිප්ලෙක්සර්.
මෙම නව්‍ය නිර්මාණය උප-terahertz J සංගීත කණ්ඩායම (220-330 GHz) ඉලක්ක කරන අතර 6G සහ ඉන් ඔබ්බට සන්නිවේදනය පරිවර්තනය කිරීම අරමුණු කරයි. මෙම උපාංගය කාර්යක්ෂම හා විශ්වාසනීය අධිවේගී රැහැන් රහිත ජාල සඳහා මග පාදමින්, අඩු දත්ත නැතිවීමේ අනුපාතයක් පවත්වා ගනිමින් දත්ත ධාරිතාව දෙගුණ කරයි.
මෙම සන්ධිස්ථානය පිටුපස සිටින කණ්ඩායමට ඇඩිලේඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ විදුලි හා යාන්ත්‍රික ඉංජිනේරු පාසලේ මහාචාර්ය Withawat Withayachumnankul, දැන් Osaka විශ්ව විද්‍යාලයේ පශ්චාත් ආචාර්ය පර්යේෂකයෙකු වන Dr. Weijie Gao සහ මහාචාර්ය Masayuki Fujita ඇතුළත් වේ.
මහාචාර්ය විතායචුම්නන්කුල් ප්‍රකාශ කළේ, "යෝජිත ධ්රැවීකරණ මල්ටිප්ලෙක්සර් එක මඟින් එකම සංඛ්‍යාත කලාපයක් තුළ බහු දත්ත ප්‍රවාහයන් එකවර සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට ඉඩ සලසයි, එමඟින් දත්ත ධාරිතාව ඵලදායී ලෙස දෙගුණ කරයි." උපාංගය මගින් ලබා ගන්නා සාපේක්ෂ කලාප පළල ඕනෑම සංඛ්‍යාත පරාසයක් හරහා පෙර නොවූ විරූ වන අතර, ඒකාබද්ධ බහුප්‍රේරක සඳහා සැලකිය යුතු පිම්මක් නියෝජනය කරයි.
නාලිකා ධාරිතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරමින් එකම සංඛ්‍යාත කලාපය බෙදා ගැනීමට බහු සංඥා සක්‍රීය කරන බැවින් ධ්රැවීකරණ බහුප්ලෙක්සර් නවීන සන්නිවේදනයේ අත්‍යවශ්‍ය වේ.
නව උපාංගය මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ කේතුකාකාර දිශානුගත කප්ලර් සහ ඇනිසොට්‍රොපික් ඵලදායී මධ්‍යම ආවරණ භාවිතා කිරීමෙනි. මෙම සංරචක ධ්රැවීකරණ ද්විවර්තනය වැඩි දියුණු කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළ ධ්රැවීකරණ වඳවීමේ අනුපාතය (PER) සහ පුළුල් කලාප පළලක් ඇති කරයි - කාර්යක්ෂම ටෙරාහර්ට්ස් සන්නිවේදන පද්ධතිවල ප්‍රධාන ලක්ෂණ.
සංකීර්ණ සහ සංඛ්‍යාත මත යැපෙන අසමමිතික තරංග මාර්ගෝපදේශ මත රඳා පවතින සාම්ප්‍රදායික මෝස්තර මෙන් නොව, නව මල්ටිප්ලෙක්සර් සුළු සංඛ්‍යාත යැපීමකින් පමණක් ඇනිසොට්‍රොපික් ආවරණ භාවිතා කරයි. මෙම ප්‍රවේශය කේතුකාකාර කප්ලර් මගින් සපයන ලද ප්‍රමාණවත් කලාප පළලක් සම්පූර්ණයෙන්ම උත්තේජනය කරයි.
ප්‍රතිඵලය වන්නේ 40%ට ආසන්න භාගික කලාප පළලක්, සාමාන්‍ය PER 20 dB ඉක්මවීම සහ අවම ඇතුළු කිරීමේ පාඩුව ආසන්න වශයෙන් 1 dB වේ. මෙම කාර්ය සාධන ප්‍රමිතික දැනට පවතින දෘශ්‍ය සහ ක්ෂුද්‍ර තරංග සැලසුම් වලට වඩා බොහෝ සෙයින් ඉක්මවන අතර ඒවා බොහෝ විට පටු කලාප පළලකින් සහ අධික අලාභයකින් පීඩා විඳිති.
පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ කාර්යය terahertz පද්ධතිවල කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරනවා පමණක් නොව රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයේ නව යුගයක් සඳහා අඩිතාලම දමයි. ආචාර්ය ගාඕ සඳහන් කළේ, "මෙම නවෝත්පාදනය ටෙරාහර්ට්ස් සන්නිවේදනයේ විභවයන් අගුළු හැරීමේ ප්‍රධාන ධාවකයකි." යෙදුම්වලට අධි-විභේදන වීඩියෝ ප්‍රවාහය, වැඩි දියුණු කළ යථාර්ථය සහ 6G වැනි ඊළඟ පරම්පරාවේ ජංගම ජාල ඇතුළත් වේ.
සෘජුකෝණාස්‍රාකාර ලෝහ තරංග මාර්ගෝපදේශ මත පදනම් වූ විකලාංග මාදිලියේ පරිවර්තක (OMTs) වැනි සම්ප්‍රදායික ටෙරාහර්ට්ස් ධ්රැවීකරණ කළමනාකරණ විසඳුම් සැලකිය යුතු සීමාවන්ට මුහුණ දෙයි. ලෝහ තරංග මාර්ගෝපදේශ ඉහළ සංඛ්‍යාතවලදී වැඩි ඕමික් පාඩු අත්විඳින අතර දැඩි ජ්‍යාමිතික අවශ්‍යතා හේතුවෙන් ඒවායේ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් සංකීර්ණ වේ.
Mach-Zehnder interferometers හෝ ෆොටෝනික් ස්ඵටික භාවිතා කරන දෘෂ්ය ධ්රැවීකරණ බහුකාර්ය, වඩා හොඳ ඒකාබද්ධතාවයක් සහ අඩු පාඩු ලබා දෙන නමුත් බොහෝ විට කලාප පළල, සංයුක්තතාවය සහ නිෂ්පාදන සංකීර්ණත්වය අතර වෙළඳාම් අවශ්ය වේ.
දිශානුගත කප්ලර් දෘශ්‍ය පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වන අතර සංයුක්ත ප්‍රමාණය සහ ඉහළ PER ලබා ගැනීම සඳහා ශක්තිමත් ධ්රැවීකරණ ද්විවර්තනයක් අවශ්ය වේ. කෙසේ වෙතත්, ඒවා පටු කලාප පළල සහ නිෂ්පාදන ඉවසීම සඳහා සංවේදීතාව මගින් සීමා වේ.
නව මල්ටිප්ලෙක්සර් මෙම සීමාවන් මඟහරවා ගනිමින් කේතුකාකාර දිශානුගත කප්ලර් සහ ඵලදායී මධ්‍යම ආවරණවල වාසි ඒකාබද්ධ කරයි. ඇනිසොට්‍රොපික් ආවරණ සැලකිය යුතු බයිර්ෆ්‍රිංගන්ස් ප්‍රදර්ශනය කරයි, පුළුල් කලාප පළලක් හරහා ඉහළ PER සහතික කරයි. මෙම සැලසුම් මූලධර්මය සාම්ප්‍රදායික ක්‍රමවලින් බැහැරවීමක් සනිටුහන් කරයි, ටෙරාහර්ට්ස් ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා පරිමාණය කළ හැකි සහ ප්‍රායෝගික විසඳුමක් සපයයි.
Multiplexer හි පර්යේෂණාත්මක වලංගුකරණය එහි සුවිශේෂී කාර්ය සාධනය තහවුරු කළේය. උපාංගය 225-330 GHz පරාසය තුළ කාර්යක්ෂමව ක්‍රියා කරයි, 20 dB ට වඩා වැඩි PER පවත්වා ගනිමින් 37.8% ක භාගික කලාප පළලක් ලබා ගනී. එහි සංයුක්ත ප්‍රමාණය සහ සම්මත නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් සමඟ අනුකූල වීම මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු වේ.
ආචාර්ය ගාඕ සඳහන් කළේ, "මෙම නවෝත්පාදනය ටෙරාහර්ට්ස් සන්නිවේදන පද්ධතිවල කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරනවා පමණක් නොව වඩාත් බලවත් සහ විශ්වාසදායක අධිවේගී රැහැන් රහිත ජාල සඳහා මග පාදයි."
මෙම තාක්ෂණයේ විභව යෙදුම් සන්නිවේදන පද්ධතිවලින් ඔබ්බට විහිදේ. වර්ණාවලි භාවිතය වැඩි දියුණු කිරීම මගින්, බහු ප්ලෙක්සර්ට රේඩාර්, රූපකරණය සහ ඉන්ටර්නෙට් ඔෆ් තින්ග්ස් වැනි ක්ෂේත්‍රවල දියුණුව ඇති කළ හැකිය. "දශකයක් ඇතුළත, මෙම ටෙරාහර්ට්ස් තාක්ෂණයන් විවිධ කර්මාන්ත හරහා පුළුල් ලෙස සම්මත කර ගැනීමට සහ ඒකාබද්ධ කිරීමට අපි අපේක්ෂා කරමු," මහාචාර්ය විතායචුම්නන්කුල් ප්‍රකාශ කළේය.
Multiplexer කණ්ඩායම විසින් සංවර්ධනය කරන ලද පෙර කදම්භ සැකසුම් උපාංග සමඟ බාධාවකින් තොරව ඒකාබද්ධ කළ හැකි අතර, ඒකාබද්ධ වේදිකාවක් මත උසස් සන්නිවේදන ක්‍රියාකාරීත්වයන් සක්‍රීය කරයි. මෙම ගැළපුම ඵලදායි මධ්‍යම ආවරණය සහිත පාර විද්‍යුත් තරංග මාර්ගෝපදේශ වේදිකාවේ බහුකාර්යතාව සහ පරිමාණය ඉස්මතු කරයි.
කණ්ඩායමේ පර්යේෂණ සොයාගැනීම් Laser & Photonic Reviews සඟරාවේ ප්‍රකාශයට පත් කර ඇති අතර, photonic terahertz තාක්ෂණය දියුණු කිරීමේදී ඒවායේ වැදගත්කම අවධාරණය කරයි. මහාචාර්ය ෆුජිටා සඳහන් කළේ, "විවේචනාත්මක තාක්ෂණික බාධක ජය ගැනීමෙන්, මෙම නවෝත්පාදනය ක්ෂේත්‍රයේ උනන්දුව සහ පර්යේෂණ ක්‍රියාකාරකම් උත්තේජනය කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ."
පර්යේෂකයන් අපේක්ෂා කරන්නේ ඔවුන්ගේ කාර්යය ඉදිරි වසරවලදී නව යෙදුම් සහ වැඩිදුර තාක්ෂණික වැඩිදියුණු කිරීම් සඳහා ආස්වාදයක් ලබා දෙන අතර අවසානයේ වාණිජ මූලාකෘති සහ නිෂ්පාදන සඳහා මග පාදනු ඇති බවයි.
මෙම මල්ටිප්ලෙක්සර් terahertz සන්නිවේදනයේ විභවය අගුළු හැරීමේ සැලකිය යුතු ඉදිරි පියවරක් නියෝජනය කරයි. එය එහි පෙර නොවූ විරූ කාර්ය සාධන ප්‍රමිතික සමඟ ඒකාබද්ධ ටෙරාහර්ට්ස් උපාංග සඳහා නව ප්‍රමිතියක් සකසයි.
අධිවේගී, අධි ධාරිතා සන්නිවේදන ජාල සඳහා ඇති ඉල්ලුම අඛණ්ඩව වර්ධනය වන බැවින්, රැහැන් රහිත තාක්ෂණයේ අනාගතය හැඩගැස්වීමේදී එවැනි නවෝත්පාදනයන් තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරනු ඇත.
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-16-2024