Ang mga esearcher nakahimo og hilabihan ka nipis nga chip nga adunay integrated photonic circuit nga mahimong gamiton sa pagpahimulos sa gitawag nga terahertz gap - nga anaa sa taliwala sa 0.3-30THz sa electromagnetic spectrum - alang sa spectroscopy ug imaging.
Kini nga gintang sa pagkakaron usa ka teknolohikal nga dead zone, nga naghulagway sa mga frequency nga paspas kaayo alang sa mga electronics ug telecommunications device karon, apan hinay kaayo alang sa optics ug imaging applications.
Bisan pa, ang bag-ong chip sa mga siyentista karon nakapahimo kanila nga makahimo og terahertz nga mga balud nga adunay gipaangay nga frequency, wavelength, amplitude ug phase. Ang ingon nga tukma nga pagkontrol makahimo sa terahertz radiation nga magamit alang sa sunod nga henerasyon nga mga aplikasyon sa elektronik ug optical nga mga gingharian.
Ang trabaho, nga gihimo tali sa EPFL, ETH Zurich ug sa Unibersidad sa Harvard, gipatik saKomunikasyon sa Kinaiyahan.
Si Cristina Benea-Chelmus, nga nanguna sa panukiduki sa Laboratory of Hybrid Photonics (HYLAB) sa EPFL's School of Engineering, mipasabut nga samtang ang terahertz nga mga balud nahimo na sa usa ka setting sa lab kaniadto, ang mga nangaging mga pamaagi nagsalig sa panguna sa daghang mga kristal aron makamugna ang husto nga mga frequency. Hinuon, ang paggamit sa iyang lab sa photonic circuit, nga gihimo gikan sa lithium niobate ug maayong pagkakulit sa nanometer nga sukdanan sa mga kolaborator sa Harvard University, naghimo alang sa usa ka labi ka dali nga pamaagi. Ang paggamit sa usa ka silicon substrate naghimo usab sa aparato nga angay alang sa pag-integrate sa electronic ug optical nga mga sistema.
"Ang paghimo og mga balud sa taas kaayo nga mga frequency hilabihan ka mahagiton, ug adunay gamay ra nga mga teknik nga makahimo niini nga adunay talagsaon nga mga sumbanan," siya mipasabut. “Nakahimo na kami karon sa pag-engineer sa eksaktong temporal nga porma sa terahertz nga mga balod – sa pag-ingon sa esensya, 'Gusto ko og waveform nga ingon niini.'”
Aron makab-ot kini, ang lab ni Benea-Chelmus nagdesinyo sa chip's arrangement sa mga channel, nga gitawag ug waveguides, sa paagi nga ang mga microscopic antenna mahimong magamit sa pag-broadcast sa terahertz waves nga namugna sa kahayag gikan sa optical fibers.
"Ang kamatuoran nga ang among device naggamit na sa usa ka standard nga optical signal usa gayud ka bentaha, tungod kay kini nagpasabot nga kini nga mga bag-ong chips mahimong gamiton uban sa tradisyonal nga mga laser, nga maayo kaayo nga pagtrabaho ug masabtan pag-ayo. Kini nagpasabot nga ang among device mao ang telecommunications-compatible, "gipasiugda ni Benea-Chelmus. Siya midugang nga ang miniaturized nga mga himan nga nagpadala ug nakadawat og mga signal sa terahertz range mahimong adunay importante nga papel sa ikaunom nga henerasyon nga mga mobile system (6G).
Sa kalibutan sa optika, nakita ni Benea-Chelmus ang partikular nga potensyal alang sa miniaturized lithium niobate chips sa spectroscopy ug imaging. Dugang pa sa dili pag-ionise, ang terahertz waves kay mas ubos-enerhiya kay sa ubang matang sa waves (sama sa x-rays) nga gigamit karon sa paghatag og impormasyon bahin sa komposisyon sa usa ka materyal – bukog man kini o oil painting. Busa ang usa ka compact, non-destructive device sama sa lithium niobate chip makahatag og dili kaayo invasive nga alternatibo sa kasamtangang spectrographic nga mga teknik.
"Mahimo nimong mahanduraw ang pagpadala sa terahertz radiation pinaagi sa usa ka materyal nga interesado ka ug pag-analisar niini aron sukdon ang tubag sa materyal, depende sa istruktura sa molekula niini. Kining tanan gikan sa usa ka aparato nga mas gamay kaysa sa ulo sa posporo, "ingon niya.
Sunod, ang Benea-Chelmus nagplano nga mag-focus sa pag-tweak sa mga kabtangan sa mga waveguides ug antenna sa chip aron mag-engineer sa mga waveform nga adunay mas dako nga mga amplitude, ug mas maayo nga tono nga mga frequency ug mga rate sa pagkadunot. Nakita usab niya ang potensyal alang sa teknolohiya nga terahertz nga naugmad sa iyang lab aron magamit sa mga aplikasyon sa quantum.
"Adunay daghang sukaranan nga mga pangutana nga sulbaron; pananglitan, interesado kami kung magamit ba namon ang ingon nga mga chips aron makamugna ang mga bag-ong klase sa quantum radiation nga mahimong mamanipula sa labi ka mubu nga mga oras.
Panahon sa pag-post: Peb-14-2023
