Zephyrnet Logosu

Terahertz dalga filtresini ayarlama

Tarih:

Mar 11, 2024

(Nanowerk HaberleriTohoku Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, terahertz dalga bandındaki sinyaller için yeni bir tür ayarlanabilir filtre geliştirerek, terahertz frekans aralığındaki elektromanyetik dalgaların temel zorluklarından birini ele aldılar. Terahertz frekans aralığındaki elektromanyetik dalgalar, iletişim ve tarama ve görüntülemedeki gelişmiş uygulamalar için birçok avantaj sunar, ancak potansiyellerinin farkına varılması zorluklar doğurur. Tohoku Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, terahertz dalga bandındaki sinyaller için yeni bir tür ayarlanabilir filtre geliştirerek en önemli zorluklardan birini ele aldılar. Çalışmalarını dergide yayınladılar Optik Harfler ("Adım değişkenli alt dalga boyu ızgaraları kullanan etkili bir kırılma indisi kontrolüne dayalı olarak terahertz aralığında çalıştırılan ayarlanabilir Fabry-Perot interferometresi"). Ayarlanabilir terahertz filtrenin şematik konsepti Geliştirilen ayarlanabilir filtrenin şematik konsepti. (a) Filtrenin kesit görünümü; (b) periyot ile kırılma indisi arasındaki ilişki; (c) kırılma indisinin değişmesi nedeniyle frekans kayması. (Resim: Ying Huang ve diğerleri) Terahertz dalgaları, elektromanyetik spektrumun mikrodalga ve kızılötesi frekansları arasındaki bir bölgesini kaplar. Radyo dalgalarından daha yüksek bir frekansa (daha kısa dalga boyuna) sahiptirler, ancak görünür ışıktan daha düşük bir frekansa sahiptirler. Giderek yoğunlaşan radyo dalgası spektrumu, WiFi, Bluetooth ve mevcut cep telefonu (cep telefonu) iletişim sistemleri tarafından iletilen büyük miktarda veriyi taşır. Elektromanyetik spektrumun düşük frekanslı kısımlarındaki sinyallerin yoğunlaşması, terahertz bölgesindeki seçeneklerin araştırılmasına yönelik bir teşviktir. Bir diğeri ise ultra yüksek veri aktarım hızlarını destekleme kapasitesidir. Bununla birlikte, terahertz sinyallerini rutin uygulamalar için kullanmanın temel zorluğu, sinyalleri belirli frekanslarda ayarlayabilmek ve filtreleyebilmektir. İstenilen frekans bandının dışındaki sinyallerden kaynaklanan paraziti önlemek için filtreleme gereklidir. Tohoku ekibinden Yoshiaki Kanamori, "Geleneksel sistemlerden daha yüksek iletim hızı ve daha iyi sinyal kalitesi elde eden, terahertz kablosuz iletişim potansiyelini ortaya çıkaran, terahertz dalgaları için frekansı ayarlanabilir bir filtre oluşturduk ve gösterdik" diyor. Çalışmanın terahertz frekans bandı dışında da daha geniş çapta uygulanabileceğini ekliyor. mekanik olarak kırılma indisi değişken bir meta malzeme Mekanik olarak kırılma indisi değişken meta malzemesi. (Resim: Ying Huang ve diğerleri) Yeni terahertz filtresi, Fabry-Perot interferometresi adı verilen bir cihaza dayanıyor. Bu cihaz, tüm interferometreler gibi, farklı elektromanyetik radyasyon dalgaları sıçrarken birbirleriyle etkileşime girdiğinde oluşturulan girişim modellerine dayanıyor. aynalar arasında. Araştırmacıların versiyonu, aynalar arasındaki malzeme olarak, etkileşim halindeki dalgaların dalga boyundan daha küçük boşluklara sahip, ince yapılandırılmış ızgaralar kullanıyor. Izgaraların değişken şekilde uzatılması, interferometrenin filtreleme etkisini ayarlamak için gerekli olan kırılma indisinin hassas şekilde kontrol edilmesini sağlar. Bu, yalnızca istenen frekansın iletilmesine izin verir. Farklı ızgaraların kullanılması, seçilen farklı frekans aralıkları üzerinde kontrole izin verir. Ekip, sistemlerinin yeni nesil (6G) cep telefonu sinyallerine uygun frekanslar için uygulamasını gösterdi. Kanamori, "Yöntemimizin iletişim sistemlerindeki uygulamasının yanı sıra, tıp ve endüstrideki tarama ve görüntüleme teknolojilerinde de kullanılmasını öngörüyoruz" diyor. Periyodun kontrolü ile kırılma indisi ve frekansın ayarlanması Periyodun kontrolü ile kırılma indisi ve frekansın ayarlanması. (Resim: Ying Huang ve diğerleri) terahertz dalgalarının avantajı Tarama ve görüntülemedeki en önemli özelliği, biyolojik dokular da dahil olmak üzere ışığın geçişini engelleyen materyallere kolayca nüfuz edebilmeleridir. Tıbbi uygulamaların yanı sıra bu, üretimde malzeme analizi, güvenlik sistemleri ve kalite kontrolü için fırsatlar sunabilir. Kanamori, "Genel olarak çalışmamız, terahertz dalgalarını filtrelemek ve aktif olarak kontrol etmek için basit ve uygun maliyetli bir yöntem sunuyor ve bu, bunların birçok uygulamada kullanımını geliştirebilir" diye bitiriyor Kanamori.

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img