एक नए प्रकार के Terahertz मल्टीप्लेक्स ने डेटा क्षमता को दोगुना कर दिया है और अभूतपूर्व बैंडविड्थ और कम डेटा हानि के साथ 6G संचार को काफी बढ़ाया है।

शोधकर्ताओं ने एक सुपर-वाइड बैंड टेराहर्ट्ज़ मल्टीप्लेक्स पेश किया है जो डेटा क्षमता को दोगुना करता है और क्रांतिकारी प्रगति को 6 जी और उससे आगे लाता है। (छवि स्रोत: गेटी चित्र)
अगली पीढ़ी के वायरलेस संचार, जो टेराहर्ट्ज़ टेक्नोलॉजी द्वारा दर्शाया गया है, डेटा ट्रांसमिशन में क्रांति लाने का वादा करता है।
ये सिस्टम Terahertz आवृत्तियों पर काम करते हैं, जो अल्ट्रा-फास्ट डेटा ट्रांसमिशन और संचार के लिए अद्वितीय बैंडविड्थ की पेशकश करते हैं। हालांकि, इस क्षमता को पूरी तरह से महसूस करने के लिए, महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियों को दूर किया जाना चाहिए, विशेष रूप से उपलब्ध स्पेक्ट्रम के प्रबंधन और प्रभावी रूप से उपयोग करने में।
एक ग्राउंडब्रेकिंग उन्नति ने इस चुनौती को संबोधित किया है: पहला अल्ट्रा-वाइडबैंड एक सब्सट्रेट-मुक्त सिलिकॉन प्लेटफॉर्म पर महसूस किए गए टेराहर्ट्ज़ ध्रुवीकरण (डीई) मल्टीप्लेक्स को एकीकृत करता है।
यह अभिनव डिजाइन सब-टेरहर्ट्ज़ जे बैंड (220-330 गीगाहर्ट्ज) को लक्षित करता है और इसका उद्देश्य 6 जी और उससे आगे के लिए संचार को बदलना है। डिवाइस कम डेटा हानि दर को बनाए रखते हुए डेटा क्षमता को प्रभावी ढंग से दोगुना कर देता है, जो कुशल और विश्वसनीय उच्च गति वाले वायरलेस नेटवर्क के लिए मार्ग प्रशस्त करता है।
इस मील के पत्थर के पीछे की टीम में एडिलेड विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल इंजीनियरिंग के स्कूल के प्रोफेसर विद्वाट विथैचुमनकुल शामिल हैं, डॉ। वेजी गाओ, जो अब ओसाका विश्वविद्यालय में एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता और प्रोफेसर मसायुकी फुजिता है।

प्रोफेसर Withayachumnankul ने कहा, "प्रस्तावित ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर कई डेटा स्ट्रीम को एक ही आवृत्ति बैंड के भीतर एक साथ प्रेषित करने की अनुमति देता है, प्रभावी रूप से डेटा क्षमता को दोगुना कर देता है।" डिवाइस द्वारा प्राप्त सापेक्ष बैंडविड्थ किसी भी आवृत्ति रेंज में अभूतपूर्व है, एकीकृत मल्टीप्लेक्सर्स के लिए एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करता है।
आधुनिक संचार में ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्स आवश्यक हैं क्योंकि वे एक ही आवृत्ति बैंड को साझा करने के लिए कई संकेतों को सक्षम करते हैं, चैनल क्षमता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाते हैं।
नया डिवाइस शंक्वाकार दिशात्मक युग्मकों और अनिसोट्रोपिक प्रभावी मध्यम क्लैडिंग का उपयोग करके इसे प्राप्त करता है। ये घटक ध्रुवीकरण को बढ़ाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च ध्रुवीकरण विलुप्त होने का अनुपात (प्रति) और व्यापक बैंडविड्थ- कुशल टेरहर्ट्ज़ संचार प्रणालियों की विशेषताएं होती हैं।
पारंपरिक डिजाइनों के विपरीत जो जटिल और आवृत्ति-निर्भर असममित वेवगाइड्स पर भरोसा करते हैं, नया मल्टीप्लेक्स केवल मामूली आवृत्ति निर्भरता के साथ एनिसोट्रोपिक क्लैडिंग को नियुक्त करता है। यह दृष्टिकोण पूरी तरह से शंक्वाकार युग्मकों द्वारा प्रदान किए गए पर्याप्त बैंडविड्थ का लाभ उठाता है।
परिणाम 40%के करीब एक आंशिक बैंडविड्थ है, जो औसत 20 डीबी से अधिक है, और लगभग 1 डीबी का न्यूनतम सम्मिलन हानि है। ये प्रदर्शन मेट्रिक्स मौजूदा ऑप्टिकल और माइक्रोवेव डिजाइनों को पार करते हैं, जो अक्सर संकीर्ण बैंडविड्थ और उच्च नुकसान से पीड़ित होते हैं।
अनुसंधान टीम का काम न केवल टेराहर्ट्ज़ सिस्टम की दक्षता को बढ़ाता है, बल्कि वायरलेस संचार में एक नए युग के लिए जमीनी कार्य करता है। डॉ। गाओ ने कहा, "यह नवाचार Terahertz संचार की क्षमता को अनलॉक करने में एक प्रमुख चालक है।" अनुप्रयोगों में उच्च-परिभाषा वीडियो स्ट्रीमिंग, संवर्धित वास्तविकता और अगली पीढ़ी के मोबाइल नेटवर्क जैसे 6 जी शामिल हैं।
पारंपरिक Terahertz ध्रुवीकरण प्रबंधन समाधान, जैसे कि ऑर्थोगोनल मोड ट्रांसड्यूसर (OMT) आयताकार धातु वेवगाइड्स पर आधारित, महत्वपूर्ण सीमाओं का सामना करते हैं। धातु वेवगाइड्स के अनुभव में उच्च आवृत्तियों पर ओमिक नुकसान में वृद्धि हुई है, और कड़े ज्यामितीय आवश्यकताओं के कारण उनकी विनिर्माण प्रक्रियाएं जटिल हैं।
मच-ज़ेन्डर इंटरफेरोमीटर या फोटोनिक क्रिस्टल का उपयोग करने वालों सहित ऑप्टिकल ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर्स, बेहतर एकीकृतता और कम नुकसान प्रदान करते हैं, लेकिन अक्सर बैंडविड्थ, कॉम्पैक्टनेस और विनिर्माण जटिलता के बीच व्यापार-बंद की आवश्यकता होती है।
दिशात्मक युग्मकों का व्यापक रूप से ऑप्टिकल सिस्टम में उपयोग किया जाता है और कॉम्पैक्ट आकार और उच्च प्रति प्राप्त करने के लिए मजबूत ध्रुवीकरण birefringence की आवश्यकता होती है। हालांकि, वे संकीर्ण बैंडविड्थ और विनिर्माण सहिष्णुता के प्रति संवेदनशीलता द्वारा सीमित हैं।
नया मल्टीप्लेक्स इन सीमाओं पर काबू पाने के लिए शंक्वाकार दिशात्मक युग्मकों और प्रभावी मध्यम क्लैडिंग के फायदों को जोड़ता है। एनिसोट्रोपिक क्लैडिंग महत्वपूर्ण द्विध्रुवता प्रदर्शित करता है, जो एक विस्तृत बैंडविड्थ में प्रति उच्च सुनिश्चित करता है। यह डिजाइन सिद्धांत पारंपरिक तरीकों से एक प्रस्थान को चिह्नित करता है, जो टेराहर्ट्ज़ एकीकरण के लिए एक स्केलेबल और व्यावहारिक समाधान प्रदान करता है।
मल्टीप्लेक्स के प्रायोगिक सत्यापन ने इसके असाधारण प्रदर्शन की पुष्टि की। डिवाइस 225-330 गीगाहर्ट्ज रेंज में कुशलता से संचालित होता है, जो कि 20 डीबी से ऊपर प्रति बनाए रखते हुए 37.8% के आंशिक बैंडविड्थ को प्राप्त करता है। मानक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ इसका कॉम्पैक्ट आकार और संगतता इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाती है।
डॉ। गाओ ने टिप्पणी की, "यह नवाचार न केवल टेराहर्ट्ज़ संचार प्रणालियों की दक्षता को बढ़ाता है, बल्कि अधिक शक्तिशाली और विश्वसनीय उच्च गति वाले वायरलेस नेटवर्क के लिए मार्ग प्रशस्त करता है।"
इस तकनीक के संभावित अनुप्रयोग संचार प्रणालियों से परे हैं। स्पेक्ट्रम उपयोग में सुधार करके, मल्टीप्लेक्स रडार, इमेजिंग और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसे क्षेत्रों में प्रगति कर सकता है। "एक दशक के भीतर, हम उम्मीद करते हैं कि इन टेरेहर्ट्ज़ प्रौद्योगिकियों को व्यापक रूप से अपनाया जाएगा और विभिन्न उद्योगों में एकीकृत किया जाएगा," प्रोफेसर विथैचुमनकुल ने कहा।
मल्टीप्लेक्स को एक एकीकृत मंच पर उन्नत संचार कार्यात्मकताओं को सक्षम करते हुए, टीम द्वारा विकसित पहले के बीमफॉर्मिंग उपकरणों के साथ मूल रूप से एकीकृत किया जा सकता है। यह संगतता प्रभावी मध्यम-क्लैड ढांकता हुआ वेवगाइड प्लेटफॉर्म की बहुमुखी प्रतिभा और स्केलेबिलिटी पर प्रकाश डालती है।
टीम के शोध निष्कर्षों को लेजर एंड फोटोनिक समीक्षाओं में प्रकाशित किया गया है, जिसमें फोटोनिक टेराहर्ट्ज़ तकनीक को आगे बढ़ाने में उनके महत्व पर जोर दिया गया है। प्रोफेसर फुजिता ने टिप्पणी की, "महत्वपूर्ण तकनीकी बाधाओं पर काबू पाने से, इस नवाचार से क्षेत्र में रुचि और अनुसंधान गतिविधि को प्रोत्साहित करने की उम्मीद है।"
शोधकर्ताओं का अनुमान है कि उनका काम आने वाले वर्षों में नए अनुप्रयोगों और आगे के तकनीकी सुधारों को प्रेरित करेगा, अंततः वाणिज्यिक प्रोटोटाइप और उत्पादों के लिए अग्रणी होगा।
यह मल्टीप्लेक्स Terahertz संचार की क्षमता को अनलॉक करने में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। यह अपने अभूतपूर्व प्रदर्शन मेट्रिक्स के साथ एकीकृत टेराहर्ट्ज़ उपकरणों के लिए एक नया मानक निर्धारित करता है।
जैसे-जैसे उच्च गति की मांग, उच्च-क्षमता वाले संचार नेटवर्क बढ़ते रहते हैं, ऐसे नवाचार वायरलेस तकनीक के भविष्य को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।
पोस्ट टाइम: दिसंबर -16-2024