(Tin tức Nanowerk) Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tohoku đã giải quyết một trong những thách thức chính của sóng điện từ ở dải tần terahertz bằng cách phát triển một loại bộ lọc mới có thể điều chỉnh được cho các tín hiệu ở dải sóng terahertz. Sóng điện từ ở dải tần terahertz mang lại nhiều lợi thế cho truyền thông và các ứng dụng nâng cao trong quét và chụp ảnh, nhưng việc nhận ra tiềm năng của chúng đặt ra những thách thức. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tohoku đã giải quyết một trong những thách thức chính bằng cách phát triển một loại bộ lọc mới có thể điều chỉnh được cho các tín hiệu trong dải sóng terahertz. Họ đã công bố công trình của mình trên tạp chí Chữ cái quang học (“Giao thoa kế Fabry–Perot có thể điều chỉnh được hoạt động trong phạm vi terahertz dựa trên điều khiển chỉ số khúc xạ hiệu quả bằng cách sử dụng các cách tử bước sóng dưới bước sóng có thể thay đổi cường độ”). Sơ đồ khái niệm của bộ lọc điều chỉnh được phát triển. (a) Mặt cắt ngang của bộ lọc; (b) mối quan hệ giữa chu kỳ và chiết suất; (c) sự thay đổi tần số do sự thay đổi chiết suất. (Hình ảnh: Ying Huang và cộng sự) Sóng Terahertz chiếm một vùng phổ điện từ giữa tần số vi sóng và hồng ngoại. Chúng có tần số cao hơn (bước sóng ngắn hơn) so với sóng vô tuyến, nhưng tần số thấp hơn ánh sáng khả kiến. Phổ sóng vô tuyến ngày càng tắc nghẽn mang theo lượng dữ liệu khổng lồ được truyền qua WiFi, Bluetooth và các hệ thống liên lạc điện thoại di động (điện thoại di động) hiện tại. Sự tắc nghẽn tín hiệu ở các phần tần số thấp hơn của phổ điện từ là một động lực để khám phá các lựa chọn trong vùng terahertz. Một điều nữa là khả năng hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cực cao. Tuy nhiên, thách thức chính khi sử dụng tín hiệu terahertz cho ứng dụng thông thường là khả năng điều chỉnh và lọc tín hiệu ở các tần số cụ thể. Cần phải lọc để tránh nhiễu từ các tín hiệu nằm ngoài dải tần mong muốn. Yoshiaki Kanamori thuộc nhóm Tohoku cho biết: “Chúng tôi đã xây dựng và trình diễn bộ lọc có thể điều chỉnh tần số cho sóng terahertz, đạt được tốc độ truyền cao hơn và chất lượng tín hiệu tốt hơn các hệ thống thông thường, cho thấy tiềm năng của truyền thông không dây terahertz”. Ông cho biết thêm rằng công trình trên còn có thể được áp dụng rộng rãi hơn bên ngoài dải tần terahertz. Siêu vật liệu biến đổi chỉ số khúc xạ cơ học. (Hình ảnh: Ying Huang và cộng sự.) Bộ lọc terahertz mới dựa trên một thiết bị gọi là giao thoa kế Fabry-Perot, giống như tất cả các giao thoa kế, dựa trên các mẫu giao thoa được tạo ra khi các sóng bức xạ điện từ khác nhau tương tác với nhau khi chúng nảy lên giữa những tấm gương. Phiên bản của các nhà nghiên cứu sử dụng các cách tử có cấu trúc tinh xảo, với những khoảng trống nhỏ hơn bước sóng của sóng tương tác, làm vật liệu giữa các tấm gương. Cách tử có độ giãn dài thay đổi cho phép kiểm soát tốt chỉ số khúc xạ cần thiết để điều chỉnh hiệu ứng lọc của giao thoa kế. Điều này chỉ cho phép truyền tần số mong muốn. Việc sử dụng các cách tử khác nhau cho phép kiểm soát các dải tần số đã chọn khác nhau. Nhóm đã chứng minh ứng dụng hệ thống của họ về tần số phù hợp với tín hiệu điện thoại di động thế hệ tiếp theo (6G). Kanamori cho biết: “Ngoài ứng dụng phương pháp của chúng tôi trong các hệ thống thông tin liên lạc, chúng tôi còn dự tính sử dụng các công nghệ quét và hình ảnh trong y học và công nghiệp”. Việc điều chỉnh chỉ số khúc xạ và tần số bằng cách điều chỉnh chu kỳ. (Ảnh: Ying Huang và cộng sự) Một lợi ích của sóng terahertz trong quét và chụp ảnh là chúng có thể dễ dàng xuyên qua các vật liệu, bao gồm cả các mô sinh học, ngăn chặn sự truyền qua của ánh sáng. Ngoài các ứng dụng y tế, điều này còn có thể mang đến cơ hội phân tích vật liệu, hệ thống an ninh và kiểm soát chất lượng trong sản xuất. Kanamori kết luận: “Nhìn chung, công việc của chúng tôi cung cấp một phương pháp đơn giản và tiết kiệm chi phí để lọc và kiểm soát chủ động sóng terahertz, có thể thúc đẩy việc sử dụng chúng trong nhiều ứng dụng”.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64825.php