Chèchè yo te devlope yon chip trè mens ak yon sikwi fotonik entegre ki ta ka itilize pou eksplwate sa yo rele diferans terahertz la – ki sitiye ant 0.3-30THz nan spectre elektwomayetik la – pou spektroskopi ak imajri.
Kounye a, espas sa a se yon kalite zòn teknolojik mò, ki dekri frekans ki twò rapid pou aparèy elektwonik ak telekominikasyon jodi a, men ki twò dousman pou aplikasyon optik ak imaj.
Sepandan, nouvo chip syantis yo kounye a pèmèt yo pwodui vag terahertz ak frekans, longèdonn, anplitid ak faz pèsonalize. Kontwòl presi sa a ta ka pèmèt radyasyon terahertz la dwe itilize pou aplikasyon pwochen jenerasyon an tou de nan domèn elektwonik ak optik.
Travay la, ki te fèt ant EPFL, ETH Zurich ak Inivèsite Harvard, te pibliye nanKominikasyon sou Lanati.
Cristina Benea-Chelmus, ki te dirije rechèch la nan Laboratwa Fotonik Ibrid (HYLAB) nan Lekòl Jeni EPFL la, te eksplike ke pandan ke yo te deja pwodui vag terahertz nan yon anviwònman laboratwa anvan, apwòch anvan yo te konte prensipalman sou kristal an gwo pou jenere bon frekans yo. Okontrè, itilizasyon sikwi fotonik la nan laboratwa li a, ki fèt ak niobat ityòm epi ki byen grave nan echèl nanomèt pa kolaboratè nan Inivèsite Harvard, fè yon apwòch pi senp. Itilizasyon yon substrat silikon fè aparèy la apwopriye tou pou entegrasyon nan sistèm elektwonik ak optik.
“Jenere vag nan frekans ki wo anpil se yon gwo defi, epi gen trè kèk teknik ki ka jenere yo ak modèl inik,” li te eksplike. “Kounye a nou kapab enjenyè fòm tanporèl egzak vag terahertz yo – pou nou di esansyèlman, 'Mwen vle yon fòm vag ki sanble ak sa a.'”
Pou reyalize sa, laboratwa Benea-Chelmus la te konsevwa aranjman chanèl chip la, yo rele gid vag, yon fason pou yo te ka itilize antèn mikwoskopik pou difize vag terahertz ki pwodui pa limyè ki soti nan fib optik yo.
“Lefèt ke aparèy nou an deja itilize yon siyal optik estanda se vrèman yon avantaj, paske sa vle di ke nouvo chip sa yo ka itilize ak lazè tradisyonèl yo, ki fonksyone trè byen epi yo byen konprann. Sa vle di aparèy nou an konpatib ak telekominikasyon,” Benea-Chelmus te mete aksan sou. Li te ajoute ke aparèy miniaturize ki voye epi resevwa siyal nan seri terahertz la te kapab jwe yon wòl kle nan sistèm mobil sizyèm jenerasyon an (6G).
Nan mond optik la, Benea-Chelmus wè yon potansyèl patikilye pou chip niobat ityòm miniaturize nan spektroskopi ak imajri. Anplis ke yo pa iyonizan, ond terahertz yo gen mwens enèji pase anpil lòt kalite ond (tankou reyon X) yo itilize kounye a pou bay enfòmasyon sou konpozisyon yon materyèl - kit se yon zo oswa yon penti lwil oliv. Yon aparèy kontra enfòmèl ant, ki pa destriktif tankou chip niobat ityòm nan te kapab kidonk bay yon altènatif mwens anvayisan pase teknik spektrografik aktyèl yo.
“Ou ta ka imajine w ap voye radyasyon terahertz atravè yon materyèl ki enterese w epi analize li pou mezire repons materyèl la, selon estrikti molekilè li. Tout bagay sa a soti nan yon aparèy ki pi piti pase yon tèt alimèt,” li te di.
Apre sa, Benea-Chelmus gen plan pou konsantre sou ajisteman pwopriyete gid vag ak antèn chip la pou kreye fòm vag ki gen pi gwo anplitid, ak frekans ak to dekonpozisyon ki pi byen ajiste. Li wè tou potansyèl pou teknoloji terahertz ki devlope nan laboratwa li a itil pou aplikasyon kwantik.
“Gen anpil kesyon fondamantal pou nou adrese; pa egzanp, nou enterese nan konnen si nou ka itilize chip sa yo pou jenere nouvo kalite radyasyon kwantik ke nou ka manipile sou delè trè kout. Nan syans kwantik, nou ka itilize vag sa yo pou kontwole objè kwantik,” li te konkli.
Dat piblikasyon: 14 Fevriye 2023
