טשיפּס וואָס נוצן אינטעגרירטע פאָטאָניק קרייזן קענען העלפֿן פֿאַרמאַכן דעם 'טעראַהערץ ריס'

פֿאָרשער האָבן אַנטוויקלט אַן עקסטרעם דין טשיפּ מיט אַן אינטעגרירטן פאָטאָניקן קרייז וואָס קען געניצט ווערן צו אויסנוצן דעם אַזוי גערופֿענעם טעראַהערץ גאַפּ – וואָס ליגט צווישן 0.3-30 טעהרץ אין דעם עלעקטראָמאַגנעטישן ספּעקטרום – פֿאַר ספּעקטראָסקאָפּיע און בילדגעבונג.

די שפאלט איז איצט עפעס א טעכנאלאגישע טויטע זאנע, וואס באשרייבט פרעקווענצן וואס זענען צו שנעל פאר היינטיגע עלעקטראניק און טעלעקאמוניקאציע דעווייסעס, אבער צו לאנגזאם פאר אפטיק און בילדגעבונג אפליקאציעס.

אבער, די וויסנשאפטלער'ס נייער טשיפּ ערמעגליכט זיי איצט צו פראדוצירן טעראהערץ כוואליעס מיט א צוגעפאסטער פרעקווענץ, כוואליע-לענג, אמפליטוד און פאזע. אזא גענויע קאנטראל קען ערמעגליכן טעראהערץ ראדיאציע צו ווערן אויסגענוצט פאר נעקסטע-דור אנווענדונגען אין ביידע די עלעקטראנישע און אפטישע וועלטן.

די ארבעט, דורכגעפירט צווישן EPFL, ETH ציריך און דער אוניווערסיטעט פון האַרוואַרד, איז ארויסגעגעבן געוואָרן איןנאַטור קאָמוניקאַציעס.

קריסטינאַ בענעאַ-טשעלמוס, וועלכע האָט אָנגעפֿירט די פֿאָרשונג אין דער לאַבאָראַטאָריע פֿון כייבריד פֿאָטאָניקס (HYLAB) אין EPFL'ס שולע פֿון אינזשעניריע, האָט דערקלערט אַז כאָטש טעראַהערץ כוואַליעס זענען שוין פֿריִער פּראָדוצירט געוואָרן אין אַ לאַבאָראַטאָריע, האָבן פֿריִערדיקע צוגאַנגען זיך פֿאַרלאָזט בפֿרט אויף גרויסע קריסטאַלן צו שאַפֿן די ריכטיקע פֿרעקווענצן. אַנשטאָט, איר לאַבאָראַטאָריע'ס באַניץ פֿון דעם פֿאָטאָנישן קרייז, געמאַכט פֿון ליטהיום ניאָבאַט און פֿײַן אײַנגעקריצט אויף דער נאַנאָמעטער סקאַלע דורך קאָלאַבאָראַטאָרן אין האַרוואַרד אוניווערסיטעט, מאַכט עס אַ פֿיל מער פֿאַרשטאַרקטן צוגאַנג. די באַניץ פֿון אַ סיליקאָן סאַבסטראַט מאַכט אויך דעם מיטל פּאַסיק פֿאַר אינטעגראַציע אין עלעקטראָנישע און אָפּטישע סיסטעמען.

"שאפן כוואליעס ביי זייער הויכע פרעקווענצן איז גאר שווער, און עס זענען זייער ווייניג טעכניקן וואס קענען זיי שאפן מיט אייגנארטיגע מוסטערן," האט זי דערקלערט. "מיר זענען איצט ביכולת צו אינזשענירן די גענויע צייטלעכע פארעם פון טעראהערץ כוואליעס – צו זאגן אין עיקר, 'איך וויל א כוואליע-פארעם וואס קוקט אויס אזוי.'"

כּדי דאָס צו דערגרייכן, האָט בענעאַ-טשעלמוס' לאַבאָראַטאָריע דיזיינט די טשיפּ'ס אָרדענונג פון קאַנאַלן, גערופן כוואַליע-פירער, אויף אַזאַ וועג אַז מיקראָסקאָפּישע אַנטענעס קענען געניצט ווערן צו בראָדקאַסטן טעראַהערץ כוואַליעס וואָס ווערן גענערירט דורך ליכט פון אָפּטישע פֿאַזערס.

"דער פאַקט אַז אונדזער אַפּאַראַט ניצט שוין אַ נאָרמאַל אָפּטיש סיגנאַל איז טאַקע אַ מייַלע, ווייַל דאָס מיינט אַז די נייע טשיפּס קענען געניצט ווערן מיט טראַדיציאָנעלע לייזערס, וואָס אַרבעטן זייער גוט און זענען זייער גוט פֿאַרשטאַנען. דאָס מיינט אַז אונדזער אַפּאַראַט איז טעלעקאָמוניקאַציע-קאָמפּאַטיבל," האָט בענעאַ-טשעלמוס באַטאָנט. זי האָט צוגעגעבן אַז מיניאַטוריזירטע דעוויסעס וואָס שיקן און באַקומען סיגנאַלן אין די טעראַהערץ קייט קענען שפּילן אַ שליסל ראָלע אין זעקסטע דור מאָביל סיסטעמען (6G).

אין דער וועלט פון אפּטיקס, זעט בענעאַ-טשעלמוס באַזונדער פּאָטענציאַל פֿאַר מיניאַטוריזירטע ליטיום ניאָבאַט טשיפּס אין ספּעקטראָסקאָפּיע און בילדגעבונג. אין דערצו צו זיין נישט-יאָניזירנדיק, זענען טעראַהערץ כוואַליעס פיל נידעריקער-ענערגיע ווי פילע אנדערע טייפּס כוואַליעס (אַזאַ ווי x-שטראַלן) וואָס ווערן איצט געניצט צו צושטעלן אינפֿאָרמאַציע וועגן דער זאַץ פון אַ מאַטעריאַל - צי עס איז אַ ביין אָדער אַן אויל-געמעל. אַ קאָמפּאַקט, נישט-דעסטרוקטיווע מיטל ווי דער ליטיום ניאָבאַט טשיפּ קען דעריבער צושטעלן אַ ווייניקער ינווייסיוו אַלטערנאַטיוו צו די איצטיקע ספּעקטראָגראַפֿישע טעקניקס.

"איר קענט זיך פארשטעלן שיקן טעראַהערץ ראַדיאַציע דורך אַ מאַטעריאַל אין וואָס איר זענט אינטערעסירט און אַנאַליזירן עס צו מעסטן די רעאַקציע פון ​​דעם מאַטעריאַל, דיפּענדינג אויף זיין מאָלעקולאַרער סטרוקטור. אַלץ דאָס פֿון אַ מיטל קלענער ווי אַ שוועבעלע קאָפּ," האָט זי געזאָגט.

ווייטער, פלאנירט בענעאַ-טשעלמוס זיך צו קאנצענטרירן אויף צופּאַסן די אייגנשאַפטן פון די טשיפּ'ס כוואַליע-פירער און אַנטענעס צו אינזשענירן כוואַליע-פאָרמען מיט גרעסערע אַמפליטודן, און מער פיין-געשטימטע פרעקווענצן און פאַרפוילן-ראַטעס. זי זעט אויך פּאָטענציעל פֿאַר דער טעראַהערץ טעכנאָלאָגיע וואָס איז דעוועלאָפּעד געוואָרן אין איר לאַבאָראַטאָריע צו זיין נוצלעך פֿאַר קוואַנטום אַפּליקאַציעס.

"עס זענען דא אסאך יסודות'דיגע פראגעס צו באהאנדלען; למשל, מיר זענען אינטערעסירט אין צי מיר קענען ניצן אזעלכע טשיפס צו שאפן נייע טיפן קוואנטום ראדיאציע וואס קענען מאניפולירט ווערן אויף גאר קורצע צייט-ראטן. אזעלכע כוואליעס אין קוואנטום וויסנשאפט קענען גענוצט ווערן צו קאנטראלירן קוואנטום אביעקטן," האט זי געשלאסן.