उद्योग समाचार: 6G संचार ने एक नई सफलता हासिल की!

प्रोफेसर विथयाचुमनकुल ने कहा, "प्रस्तावित ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर एक ही आवृत्ति बैंड के भीतर एक साथ कई डेटा स्ट्रीम को प्रसारित करने की अनुमति देता है, जिससे डेटा क्षमता प्रभावी रूप से दोगुनी हो जाती है।" डिवाइस द्वारा प्राप्त सापेक्ष बैंडविड्थ किसी भी आवृत्ति रेंज में अभूतपूर्व है, जो एकीकृत मल्टीप्लेक्सर्स के लिए एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करता है।

ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर्स आधुनिक संचार में आवश्यक हैं क्योंकि वे एकाधिक सिग्नलों को समान आवृत्ति बैंड साझा करने में सक्षम बनाते हैं, जिससे चैनल क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

नया उपकरण शंक्वाकार दिशात्मक युग्मकों और अनिसोट्रोपिक प्रभावी माध्यम क्लैडिंग का उपयोग करके इसे प्राप्त करता है। ये घटक ध्रुवीकरण द्विअपवर्तन को बढ़ाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च ध्रुवीकरण विलुप्ति अनुपात (PER) और विस्तृत बैंडविड्थ होता है - जो कुशल टेराहर्ट्ज़ संचार प्रणालियों की प्रमुख विशेषताएँ हैं।

पारंपरिक डिजाइनों के विपरीत जो जटिल और आवृत्ति-निर्भर असममित वेवगाइड पर निर्भर करते हैं, नया मल्टीप्लेक्सर केवल मामूली आवृत्ति निर्भरता के साथ अनिसोट्रोपिक क्लैडिंग का उपयोग करता है। यह दृष्टिकोण शंक्वाकार युग्मकों द्वारा प्रदान की गई पर्याप्त बैंडविड्थ का पूरी तरह से लाभ उठाता है।

इसका परिणाम 40% के करीब आंशिक बैंडविड्थ, 20 डीबी से अधिक औसत पीईआर और लगभग 1 डीबी का न्यूनतम सम्मिलन नुकसान है। ये प्रदर्शन मीट्रिक मौजूदा ऑप्टिकल और माइक्रोवेव डिज़ाइनों से कहीं बेहतर हैं, जो अक्सर संकीर्ण बैंडविड्थ और उच्च हानि से ग्रस्त हैं।

शोध दल का काम न केवल टेराहर्ट्ज सिस्टम की दक्षता को बढ़ाता है, बल्कि वायरलेस संचार में एक नए युग की नींव भी रखता है। डॉ. गाओ ने कहा, "यह नवाचार टेराहर्ट्ज संचार की क्षमता को अनलॉक करने में एक प्रमुख चालक है।" अनुप्रयोगों में उच्च परिभाषा वीडियो स्ट्रीमिंग, संवर्धित वास्तविकता और 6G जैसे अगली पीढ़ी के मोबाइल नेटवर्क शामिल हैं।

आयताकार धातु वेवगाइड पर आधारित ऑर्थोगोनल मोड ट्रांसड्यूसर (OMT) जैसे पारंपरिक टेराहर्ट्ज़ ध्रुवीकरण प्रबंधन समाधान, महत्वपूर्ण सीमाओं का सामना करते हैं। उच्च आवृत्तियों पर धातु वेवगाइड में ओमिक हानियाँ बढ़ जाती हैं, और कठोर ज्यामितीय आवश्यकताओं के कारण उनकी विनिर्माण प्रक्रियाएँ जटिल होती हैं।

ऑप्टिकल ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर्स, जिनमें मैक-ज़ेन्डर इंटरफेरोमीटर या फोटोनिक क्रिस्टल का उपयोग करने वाले भी शामिल हैं, बेहतर एकीकरण और कम नुकसान प्रदान करते हैं, लेकिन अक्सर बैंडविड्थ, कॉम्पैक्टनेस और विनिर्माण जटिलता के बीच समझौता करना पड़ता है।

दिशात्मक युग्मक ऑप्टिकल सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और कॉम्पैक्ट आकार और उच्च PER प्राप्त करने के लिए मजबूत ध्रुवीकरण द्विअपवर्तन की आवश्यकता होती है। हालांकि, वे संकीर्ण बैंडविड्थ और विनिर्माण सहिष्णुता के प्रति संवेदनशीलता द्वारा सीमित हैं।

नया मल्टीप्लेक्सर शंक्वाकार दिशात्मक युग्मकों और प्रभावी माध्यम क्लैडिंग के लाभों को जोड़ता है, जिससे इन सीमाओं पर काबू पाया जा सकता है। अनिसोट्रोपिक क्लैडिंग महत्वपूर्ण द्विअपवर्तन प्रदर्शित करता है, जो व्यापक बैंडविड्थ में उच्च PER सुनिश्चित करता है। यह डिज़ाइन सिद्धांत पारंपरिक तरीकों से अलग है, जो टेराहर्ट्ज़ एकीकरण के लिए एक स्केलेबल और व्यावहारिक समाधान प्रदान करता है।

मल्टीप्लेक्सर के प्रायोगिक सत्यापन ने इसके असाधारण प्रदर्शन की पुष्टि की। यह डिवाइस 225-330 गीगाहर्ट्ज रेंज में कुशलतापूर्वक काम करता है, 37.8% की आंशिक बैंडविड्थ प्राप्त करता है जबकि PER 20 डीबी से ऊपर बनाए रखता है। इसका कॉम्पैक्ट आकार और मानक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाती है।

डॉ. गाओ ने कहा, "यह नवाचार न केवल टेराहर्ट्ज संचार प्रणालियों की दक्षता को बढ़ाता है, बल्कि अधिक शक्तिशाली और विश्वसनीय उच्च गति वाले वायरलेस नेटवर्क का मार्ग भी प्रशस्त करता है।"

इस तकनीक के संभावित अनुप्रयोग संचार प्रणालियों से परे हैं। स्पेक्ट्रम उपयोग में सुधार करके, मल्टीप्लेक्सर रडार, इमेजिंग और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसे क्षेत्रों में प्रगति को बढ़ावा दे सकता है। प्रोफेसर विथयाचुमनकुल ने कहा, "एक दशक के भीतर, हम उम्मीद करते हैं कि इन टेराहर्ट्ज तकनीकों को व्यापक रूप से अपनाया जाएगा और विभिन्न उद्योगों में एकीकृत किया जाएगा।"

मल्टीप्लेक्सर को टीम द्वारा विकसित पहले के बीमफॉर्मिंग उपकरणों के साथ भी सहजता से एकीकृत किया जा सकता है, जिससे एकीकृत प्लेटफ़ॉर्म पर उन्नत संचार कार्यक्षमताएँ सक्षम होती हैं। यह संगतता प्रभावी मीडियम-क्लैड डाइइलेक्ट्रिक वेवगाइड प्लेटफ़ॉर्म की बहुमुखी प्रतिभा और मापनीयता को उजागर करती है।

टीम के शोध निष्कर्षों को लेजर एंड फोटोनिक रिव्यूज़ नामक पत्रिका में प्रकाशित किया गया है, जिसमें फोटोनिक टेराहर्ट्ज तकनीक को आगे बढ़ाने में उनके महत्व पर जोर दिया गया है। प्रोफेसर फुजिता ने टिप्पणी की, "महत्वपूर्ण तकनीकी बाधाओं को पार करके, इस नवाचार से क्षेत्र में रुचि और शोध गतिविधि को बढ़ावा मिलने की उम्मीद है।"

शोधकर्ताओं को आशा है कि उनका कार्य आने वाले वर्षों में नए अनुप्रयोगों और आगे की तकनीकी सुधारों को प्रेरित करेगा, जिससे अंततः वाणिज्यिक प्रोटोटाइप और उत्पाद तैयार होंगे।

यह मल्टीप्लेक्सर टेराहर्ट्ज संचार की क्षमता को अनलॉक करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है। यह अपने अभूतपूर्व प्रदर्शन मीट्रिक के साथ एकीकृत टेराहर्ट्ज उपकरणों के लिए एक नया मानक स्थापित करता है।

चूंकि उच्च गति, उच्च क्षमता वाले संचार नेटवर्क की मांग बढ़ती जा रही है, ऐसे नवाचार वायरलेस प्रौद्योगिकी के भविष्य को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।