Fremtiden for trådløs kommunikation er terahertz

Elektriske og optiske ingeniører i Australien har designet en ny platform, der kunne skræddersy telekommunikation og optiske transmissioner. Samarbejdende forskere fra University of New South Wales i Sydney og Canberra, universitetet i Adelaide, University of South Australia og Australian National University demonstrerede eksperimentelt deres system ved hjælp af en ny transmissionsbølgelængde med en højere båndbreddekapacitet end dem, der i øjeblikket bruges i trådløs kommunikation. Rapporteret denne uge i APL Photonics , disse eksperimenter åbner nye horisonter inden for kommunikation og fotonik teknologi.

Optiske fibre er frontløberne i hurtig dataoverførsel, med data kodet som mikrobølgestråling. Mikrobølgestråling er en type elektromagnetisk stråling med længere bølgelængder, og derfor lavere frekvenser, end synligt lys. Nuværende mikrobølge trådløse netværk fungerer med en lav gigahertz frekvens båndbredde. I vores nuværende digitale tidsalder, der kræver hurtig overførsel af store mængder data, Begrænsningerne ved mikrobølgebåndbredder bliver mere og mere tydelige.

I dette studie, forskere undersøgte terahertz -stråling, som har kortere bølgelængder end mikrobølger og derfor har højere båndbreddekapacitet til dataoverførsel. Desuden, terahertz -stråling giver et mere fokuseret signal, der kan forbedre effektiviteten af ​​kommunikationsstationer og reducere strømforbruget til mobile tårne. "Jeg tror, ​​at flytning til terahertz -frekvenser vil være fremtiden for trådløs kommunikation, "sagde Shaghik Atakaramians, en forfatter på papiret. Imidlertid, forskere har ikke været i stand til at udvikle en terahertz magnetisk kilde, et nødvendigt skridt til at udnytte lysets magnetiske karakter til terahertz -enheder.

Forskerne undersøgte, hvordan mønsteret af terahertz -bølger ændrer sig ved interaktion med et objekt. I tidligere arbejde, Atakaramians og samarbejdspartnere foreslog, at en magnetisk terahertz -kilde teoretisk kunne fremstilles, når en punktkilde ledes gennem en subbølgelængdefiber, en fiber med en mindre diameter end strålingsbølgelængden. I dette studie, de demonstrerede eksperimentelt deres koncept ved hjælp af en simpel opsætning - dirigere terahertz -stråling gennem et smalt hul ved siden af ​​en fiber med en subbølgelængde -diameter. Fiberen var fremstillet af et glasmateriale, der understøtter et cirkulerende elektrisk felt, hvilket er afgørende for magnetisk induktion og forbedring i terahertz -stråling.

"Oprettelse af terahertz magnetiske kilder åbner nye retninger for os, "Sagde Atakaramians. Terahertz magnetiske kilder kunne hjælpe udviklingen af ​​mikro- og nanodeapparater. F.eks. terahertz sikkerhedsundersøgelser i lufthavne kan afsløre skjulte genstande og eksplosive materialer lige så effektivt som røntgenstråler, men uden farerne ved røntgenionisering.

En anden fordel ved kildefiberplatformen, i dette tilfælde ved hjælp af en magnetisk terahertz -kilde, er den dokumenterede evne til at ændre forbedringen af ​​terahertz -transmissionerne ved at justere systemet. "Vi kunne definere den type svar, vi fik fra systemet ved at ændre den relative orientering af kilden og fiberen, "Sagde Atakaramians.

Atakaramians understregede, at denne evne til selektivt at forbedre stråling ikke er begrænset til terahertz -bølgelængder. "Den konceptuelle betydning her finder anvendelse på hele det elektromagnetiske spektrum og atomstrålingskilder, "sagde Shahraam Afshar, forskningsdirektøren. Dette åbner nye døre for udvikling inden for en bred vifte af nanoteknologier og kvanteteknologier som f.eks. Kvantesignalbehandling.