ຜູ້ຄົ້ນຫາໄດ້ພັດທະນາຊິບທີ່ບາງທີ່ສຸດທີ່ມີວົງຈອນ photonic ປະສົມປະສານທີ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂຸດຄົ້ນຊ່ອງຫວ່າງ terahertz ທີ່ເອີ້ນວ່າ - ນອນລະຫວ່າງ 0.3-30THz ໃນ spectrum ແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ - ສໍາລັບ spectroscopy ແລະຮູບພາບ.
ຊ່ອງຫວ່າງນີ້ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນບາງສິ່ງບາງຢ່າງຂອງເຂດຕາຍທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ, ອະທິບາຍຄວາມຖີ່ທີ່ໄວເກີນໄປສໍາລັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກແລະໂທລະຄົມໃນທຸກມື້ນີ້, ແຕ່ຊ້າເກີນໄປສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ optics ແລະຮູບພາບ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຊິບໃຫມ່ຂອງນັກວິທະຍາສາດໃນປັດຈຸບັນເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາສາມາດຜະລິດຄື້ນ terahertz ທີ່ມີຄວາມຖີ່, ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ, ຄວາມກວ້າງແລະໄລຍະທີ່ເຫມາະສົມ. ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນດັ່ງກ່າວສາມາດເຮັດໃຫ້ radiation terahertz ໄດ້ຖືກ harnessed ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກລຸ້ນຕໍ່ໄປໃນທັງສອງ realms ເອເລັກໂຕຣນິກແລະ optical.
ວຽກງານ, ດໍາເນີນການລະຫວ່າງ EPFL, ETH Zurich ແລະມະຫາວິທະຍາໄລ Harvard, ໄດ້ຖືກຈັດພີມມາໃນການສື່ສານທໍາມະຊາດ.
Cristina Benea-Chelmus, ຜູ້ທີ່ນໍາພາການຄົ້ນຄວ້າໃນຫ້ອງທົດລອງຂອງ Hybrid Photonics (HYLAB) ຢູ່ໂຮງຮຽນວິສະວະກໍາຂອງ EPFL, ໄດ້ອະທິບາຍວ່າໃນຂະນະທີ່ຄື້ນ terahertz ໄດ້ຖືກຜະລິດຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງກ່ອນ, ວິທີການທີ່ຜ່ານມາແມ່ນອີງໃສ່ຕົ້ນຕໍໄປເຊຍກັນເພື່ອສ້າງຄວາມຖີ່ທີ່ເຫມາະສົມ. ແທນທີ່ຈະ, ຫ້ອງທົດລອງຂອງນາງໃຊ້ວົງຈອນໂຟໂຕນິກ, ທີ່ຜະລິດຈາກ lithium niobate ແລະ etched ລະອຽດໃນລະດັບ nanometer ໂດຍຜູ້ຮ່ວມມືຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Harvard, ເຮັດໃຫ້ມີວິທີການທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ. ການນໍາໃຊ້ substrate ຊິລິໂຄນຍັງເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການເຊື່ອມໂຍງກັບລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກແລະ optical.
ນາງອະທິບາຍວ່າ "ການສ້າງຄື້ນໃນຄວາມຖີ່ທີ່ສູງຫຼາຍແມ່ນເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຸດ, ແລະມີເຕັກນິກຫນ້ອຍຫຼາຍທີ່ສາມາດສ້າງພວກມັນດ້ວຍຮູບແບບທີ່ເປັນເອກະລັກ," ນາງອະທິບາຍ. "ດຽວນີ້ພວກເຮົາສາມາດສ້າງຮູບຮ່າງທາງໂລກຂອງຄື້ນ terahertz ທີ່ແນ່ນອນ - ເພື່ອເວົ້າຢ່າງແນ່ນອນວ່າ, 'ຂ້ອຍຕ້ອງການຮູບແບບຄື້ນທີ່ມີລັກສະນະນີ້."
ເພື່ອບັນລຸສິ່ງດັ່ງກ່າວ, ຫ້ອງທົດລອງຂອງ Benea-Chelmus ໄດ້ອອກແບບການຈັດລຽງຂອງຊ່ອງຂອງ chip, ເອີ້ນວ່າ waveguides, ໃນລັກສະນະທີ່ເສົາອາກາດກ້ອງຈຸລະທັດສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກະຈາຍຄື້ນ terahertz ທີ່ຜະລິດໂດຍແສງສະຫວ່າງຈາກເສັ້ນໄຍ optical.
"ຄວາມຈິງທີ່ວ່າອຸປະກອນຂອງພວກເຮົາໃຊ້ສັນຍານ optical ມາດຕະຖານແລ້ວແມ່ນເປັນປະໂຫຍດແທ້ໆ, ເພາະວ່າມັນຫມາຍຄວາມວ່າຊິບໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບເລເຊີແບບດັ້ງເດີມ, ເຊິ່ງເຮັດວຽກໄດ້ດີແລະມີຄວາມເຂົ້າໃຈດີຫຼາຍ. ມັນຫມາຍຄວາມວ່າອຸປະກອນຂອງພວກເຮົາແມ່ນເຂົ້າກັນໄດ້ກັບໂທລະຄົມນາຄົມ," Benea-Chelmus ເນັ້ນຫນັກ. ນາງກ່າວຕື່ມວ່າອຸປະກອນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສົ່ງແລະຮັບສັນຍານໃນລະດັບ terahertz ສາມາດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນລະບົບມືຖືຮຸ່ນທີ 6 (6G).
ໃນໂລກຂອງ optics, Benea-Chelmus ເຫັນທ່າແຮງໂດຍສະເພາະສໍາລັບຊິບ lithium niobate ຂະຫນາດນ້ອຍໃນ spectroscopy ແລະຮູບພາບ. ນອກເຫນືອຈາກການບໍ່ເປັນທາດໄອໂອໄນ, ຄື້ນ terahertz ແມ່ນມີພະລັງງານຕ່ໍາກວ່າຫຼາຍປະເພດອື່ນໆຂອງຄື້ນ (ເຊັ່ນ: x-rays) ທີ່ໃຊ້ໃນປັດຈຸບັນເພື່ອໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບອົງປະກອບຂອງວັດສະດຸ - ບໍ່ວ່າຈະເປັນກະດູກຫຼືສີນ້ໍາມັນ. ອຸປະກອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ບໍ່ທໍາລາຍເຊັ່ນ: ຊິບ lithium niobate ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດສະຫນອງທາງເລືອກທີ່ບໍ່ມີການຮຸກຮານຫນ້ອຍຕໍ່ກັບເຕັກນິກການສະແດງອອກໃນປະຈຸບັນ.
ນາງກ່າວວ່າ "ທ່ານສາມາດຈິນຕະນາການສົ່ງລັງສີ terahertz ຜ່ານວັດສະດຸທີ່ທ່ານສົນໃຈແລະວິເຄາະມັນເພື່ອວັດແທກການຕອບສະຫນອງຂອງວັດສະດຸ, ຂຶ້ນກັບໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງມັນ. ທັງຫມົດນີ້ແມ່ນມາຈາກອຸປະກອນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຫົວຈັບຄູ່," ນາງເວົ້າ.
ຕໍ່ໄປ, Benea-Chelmus ວາງແຜນທີ່ຈະສຸມໃສ່ການປັບປ່ຽນຄຸນສົມບັດຂອງ waveguides ແລະເສົາອາກາດຂອງ chip ເພື່ອວິສະວະກອນ waveforms ທີ່ມີຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ກວ່າ, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການປັບລະອຽດແລະອັດຕາການທໍາລາຍຫຼາຍ. ນາງຍັງເຫັນທ່າແຮງສໍາລັບເທກໂນໂລຍີ terahertz ທີ່ຖືກພັດທະນາຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງຂອງນາງເພື່ອເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ quantum.
"ມີຄໍາຖາມພື້ນຖານຈໍານວນຫຼາຍເພື່ອແກ້ໄຂ; ຕົວຢ່າງ, ພວກເຮົາສົນໃຈວ່າພວກເຮົາສາມາດນໍາໃຊ້ chip ດັ່ງກ່າວເພື່ອສ້າງຮັງສີ quantum ຊະນິດໃຫມ່ທີ່ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ໃນໄລຍະເວລາສັ້ນທີ່ສຸດ. ຄື້ນດັ່ງກ່າວໃນວິທະຍາສາດ quantum ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມວັດຖຸ quantum," ນາງສະຫຼຸບ.
ເວລາປະກາດ: Feb-14-2023
