වර්ණාවලීක්ෂය සහ ප්‍රතිබිම්බනය සඳහා විද්‍යුත් චුම්භක වර්ණාවලියේ 0.3-30THz අතර ඊනියා ටෙරාහර්ට්ස් පරතරය උපයෝගී කර ගැනීමට භාවිතා කළ හැකි ඒකාබද්ධ ෆෝටෝනික් පරිපථයක් සහිත අතිශය තුනී චිපයක් පර්යේෂකයන් විසින් සංවර්ධනය කර ඇත.
මෙම පරතරය වර්තමානයේ තාක්ෂණික මළ කලාපයක් වැනි දෙයකි, එය වර්තමාන ඉලෙක්ට්‍රොනික හා විදුලි සංදේශ උපාංග සඳහා ඉතා වේගවත් වන නමුත් දෘෂ්ටි විද්‍යාව සහ ප්‍රතිබිම්භකරණ යෙදුම් සඳහා ඉතා මන්දගාමී සංඛ්‍යාත විස්තර කරයි.
කෙසේ වෙතත්, විද්‍යාඥයින්ගේ නව චිපය දැන් ඔවුන්ට ගැලපෙන සංඛ්‍යාතය, තරංග ආයාමය, විස්තාරය සහ අවධිය සහිත ටෙරාහර්ට්ස් තරංග නිපදවීමට හැකියාව ලබා දෙයි. එවැනි නිරවද්‍ය පාලනයක් මඟින් ඉලෙක්ට්‍රොනික සහ දෘශ්‍ය ක්ෂේත්‍ර දෙකෙහිම ඊළඟ පරම්පරාවේ යෙදුම් සඳහා ටෙරාහර්ට්ස් විකිරණ උපයෝගී කර ගැනීමට හැකි වේ.
EPFL, ETH සූරිච් සහ හාවඩ් විශ්ව විද්‍යාලය අතර සිදු කරන ලද මෙම කාර්යය ප්‍රකාශයට පත් කර ඇත්තේස්වභාව සන්නිවේදනය.
EPFL හි ඉංජිනේරු පාසලේ දෙමුහුන් ෆොටෝනික්ස් රසායනාගාරයේ (HYLAB) පර්යේෂණයට නායකත්වය දුන් ක්‍රිස්ටිනා බෙනියා-චෙල්මස් පැහැදිලි කළේ, ටෙරාහර්ට්ස් තරංග රසායනාගාර සැකසුමක නිපදවා ඇති නමුත්, පෙර ප්‍රවේශයන් නිවැරදි සංඛ්‍යාත ජනනය කිරීම සඳහා ප්‍රධාන වශයෙන් තොග ස්ඵටික මත විශ්වාසය තබා ඇති බවයි. ඒ වෙනුවට, ලිතියම් නියෝබේට් වලින් සාදන ලද සහ හාවඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ සහයෝගිතාකරුවන් විසින් නැනෝමීටර පරිමාණයෙන් සියුම් ලෙස කැටයම් කරන ලද ෆෝටෝනික් පරිපථය ඇගේ රසායනාගාරයේ භාවිතා කිරීම වඩාත් විධිමත් ප්‍රවේශයක් සඳහා හේතු වේ. සිලිකන් උපස්ථරයක් භාවිතා කිරීම මඟින් උපාංගය ඉලෙක්ට්‍රොනික සහ දෘශ්‍ය පද්ධතිවලට ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා සුදුසු වේ.
"ඉතා ඉහළ සංඛ්‍යාතවලින් තරංග ජනනය කිරීම අතිශයින් අභියෝගාත්මකයි, ඒ වගේම අද්විතීය රටා සමඟ ඒවා ජනනය කළ හැකි ශිල්පීය ක්‍රම ඉතා ස්වල්පයක් තිබෙනවා," ඇය පැහැදිලි කළාය. "දැන් අපට ටෙරාහර්ට්ස් තරංගවල නිශ්චිත තාවකාලික හැඩය ඉංජිනේරුකරණය කිරීමට හැකි වී තිබෙනවා - මූලික වශයෙන් කිවහොත්, 'මට මේ වගේ පෙනෙන තරංග ආකාරයක් අවශ්‍යයි'."
මෙය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, බෙනියා-චෙල්මස්ගේ රසායනාගාරය තරංග මාර්ගෝපදේශ ලෙස හැඳින්වෙන නාලිකා වල චිපයේ සැකැස්ම නිර්මාණය කළේ, දෘශ්‍ය තන්තු වලින් ලැබෙන ආලෝකයෙන් ජනනය වන ටෙරාහර්ට්ස් තරංග විකාශනය කිරීමට ක්ෂුද්‍ර ඇන්ටනා භාවිතා කළ හැකි ආකාරයටය.
"අපගේ උපාංගය දැනටමත් සම්මත දෘශ්‍ය සංඥාවක් භාවිතා කිරීම ඇත්තෙන්ම වාසියකි, මන්ද එයින් අදහස් කරන්නේ මෙම නව චිප් ඉතා හොඳින් ක්‍රියා කරන සහ ඉතා හොඳින් තේරුම් ගත හැකි සාම්ප්‍රදායික ලේසර් සමඟ භාවිතා කළ හැකි බවයි. එයින් අදහස් වන්නේ අපගේ උපාංගය විදුලි සංදේශ-අනුකූල බවයි," බෙනියා-චෙල්මස් අවධාරණය කළාය. ටෙරාහර්ට්ස් පරාසයේ සංඥා යවන සහ ලබා ගන්නා කුඩා උපාංග හයවන පරම්පරාවේ ජංගම පද්ධති (6G) තුළ ප්‍රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකි බව ඇය තවදුරටත් පැවසුවාය.
දෘෂ්ටි විද්‍යාවේ ලෝකයේ, වර්ණාවලීක්ෂය සහ ප්‍රතිබිම්බකරණයේදී කුඩාකරණය කරන ලද ලිතියම් නියෝබේට් චිප් සඳහා බෙනියා-චෙල්මස් විශේෂ විභවයක් දකී. අයනීකරණය නොවන බවට අමතරව, ටෙරාහර්ට්ස් තරංග යනු ද්‍රව්‍යයක සංයුතිය පිළිබඳ තොරතුරු සැපයීමට දැනට භාවිතා කරන අනෙකුත් බොහෝ තරංග වර්ග (එක්ස් කිරණ වැනි) වලට වඩා බෙහෙවින් අඩු ශක්තියකි - එය අස්ථියක් හෝ තෙල් සිතුවමක් වේවා. එබැවින් ලිතියම් නියෝබේට් චිපය වැනි සංයුක්ත, විනාශකාරී නොවන උපාංගයක් වත්මන් වර්ණාවලීක්ෂ ශිල්පීය ක්‍රමවලට වඩා අඩු ආක්‍රමණශීලී විකල්පයක් සැපයිය හැකිය.
"ඔබ උනන්දුවක් දක්වන ද්‍රව්‍යයක් හරහා ටෙරාහර්ට්ස් විකිරණ යවා එහි අණුක ව්‍යුහය අනුව ද්‍රව්‍යයේ ප්‍රතිචාරය මැනීම සඳහා එය විශ්ලේෂණය කිරීම ඔබට සිතාගත හැකිය. මේ සියල්ල ගිනිකූරු හිසකට වඩා කුඩා උපාංගයකින්," ඇය පැවසුවාය.
ඊළඟට, වැඩි විස්තාරයන් සහ වඩාත් සියුම් ලෙස සුසර කරන ලද සංඛ්‍යාත සහ ක්ෂය වීමේ අනුපාත සහිත තරංග ආකෘති ඉංජිනේරු කිරීම සඳහා චිපයේ තරංග මාර්ගෝපදේශ සහ ඇන්ටනා වල ගුණාංග වෙනස් කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීමට බෙනියා-චෙල්මස් සැලසුම් කරයි. ඇගේ රසායනාගාරයේ සංවර්ධනය කරන ලද ටෙරාහර්ට්ස් තාක්ෂණය ක්වොන්ටම් යෙදුම් සඳහා ප්‍රයෝජනවත් වීමේ විභවය ද ඇය දකී.
"ආමන්ත්‍රණය කිරීමට බොහෝ මූලික ප්‍රශ්න තිබේ; උදාහරණයක් ලෙස, අතිශය කෙටි කාල පරිමාණයන් මත හැසිරවිය හැකි නව ආකාරයේ ක්වොන්ටම් විකිරණ ජනනය කිරීමට අපට එවැනි චිප් භාවිතා කළ හැකිද යන්න ගැන අපි උනන්දු වෙමු. ක්වොන්ටම් විද්‍යාවේ එවැනි තරංග ක්වොන්ටම් වස්තූන් පාලනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය," ඇය නිගමනය කළාය.
පළ කිරීමේ කාලය: පෙබරවාරි-14-2023
