يېڭى تىپتىكى تېراگېرتس كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنىسى سانلىق مەلۇمات سىغىمىنى ئىككى ھەسسە ئاشۇردى ھەمدە 6G ئالاقىسىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلىدى، بۇنىڭ بىلەن مىسلى كۆرۈلمىگەن دەرىجىدە ئۆتكۈزۈش كەڭلىكى ۋە سانلىق مەلۇمات يوقىتىش نىسبىتى تۆۋەن بولدى.
تەتقىقاتچىلار سانلىق مەلۇمات سىغىمىنى ئىككى ھەسسە ئاشۇرۇپ، 6G ۋە ئۇنىڭدىن يۇقىرىغا ئىنقىلابىي ئىلگىرىلەشلەرنى ئېلىپ كېلىدىغان ئىنتايىن كەڭ دائىرىلىك تېراگېرتسلىق كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنىنى تونۇشتۇردى. (رەسىم مەنبەسى: Getty Images)
تېراگېرتز تېخنىكىسى ئارقىلىق ۋەكىللىك قىلىنىدىغان يېڭى ئەۋلاد سىمسىز ئالاقە سانلىق مەلۇمات يەتكۈزۈشتە ئىنقىلابىي ئۆزگىرىش ئېلىپ كېلىدىغانلىقىغا ۋەدە بېرىدۇ.
بۇ سىستېمىلار تېراگېرتس چاستوتىسىدا ئىشلەيدۇ، بۇ ئىنتايىن تېز سانلىق مەلۇمات يەتكۈزۈش ۋە ئالاقە قىلىش ئۈچۈن مىسلىسىز كەڭلىك بىلەن تەمىنلەيدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، بۇ يوشۇرۇن كۈچنى تولۇق ئىشقا ئاشۇرۇش ئۈچۈن، بولۇپمۇ مەۋجۇت بولغان چاستوتا دائىرىسىنى باشقۇرۇش ۋە ئۈنۈملۈك ئىشلىتىش جەھەتتە مۇھىم تېخنىكىلىق قىيىنچىلىقلارنى يېڭىش كېرەك.
بۇ قىيىنچىلىقنى ھەل قىلىش ئۈچۈن بىر قېتىملىق يېڭىلىق يارىتىش ئېلىپ بېرىلدى: ئاساسىي قەۋەتسىز كرېمنىي سۇپىسىدا ئەمەلگە ئاشۇرۇلغان تۇنجى ئۇلترا كەڭ بەلباغلىق بىر گەۋدىلەشكەن تېراگېرتز قۇتۇپلىشىش (دې) كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنىسى.
بۇ يېڭىلىق يارىتىش لايىھەسى تېراگېرتستىن تۆۋەن J بەلبېغى (220-330 GHz) نى نىشان قىلغان بولۇپ، 6G ۋە ئۇنىڭدىن يۇقىرى تورلار ئۈچۈن ئالاقىنى ئۆزگەرتىشنى مەقسەت قىلىدۇ. بۇ ئۈسكۈنە سانلىق مەلۇماتنىڭ يوقىلىش نىسبىتىنى تۆۋەن ساقلاپ قېلىش بىلەن بىر ۋاقىتتا سانلىق مەلۇمات سىغىمىنى ئۈنۈملۈك ئىككى ھەسسە ئاشۇرىدۇ، بۇ ئۈنۈملۈك ۋە ئىشەنچلىك يۇقىرى سۈرئەتلىك سىمسىز تورلارنىڭ يولىنى ئاچىدۇ.
بۇ مۇھىم نەتىجىنىڭ ئارقىسىدىكى گۇرۇپپا ئىچىدە ئادېلايد ئۇنىۋېرسىتېتى ئېلېكتر ۋە مېخانىكا ئىنژېنېرلىقى فاكۇلتېتىنىڭ پروفېسسورى ۋىتھاۋات ۋىتھاياچۇمنانكۇل، ھازىر ئوساكا ئۇنىۋېرسىتېتىدا دوكتورلۇقتىن كېيىنكى تەتقىقاتچى بولغان دوكتور ۋېيجى گاۋ ۋە پروفېسسور ماسايۇكى فۇجىتا بار.
پروفېسسور Withayachumnankul مۇنداق دېدى: «تەكلىپ قىلىنغان قۇتۇپلاشتۇرۇش كۆپ تەرەپلىمە ئۈسكۈنىسى كۆپ سانلىق مەلۇمات ئېقىمىنىڭ ئوخشاش چاستوتا بەلبېغى ئىچىدە بىرلا ۋاقىتتا يەتكۈزۈلۈشىگە يول قويۇپ، سانلىق مەلۇمات سىغىمىنى ئۈنۈملۈك ئىككى ھەسسە ئاشۇرىدۇ». بۇ ئۈسكۈنە قولغا كەلتۈرگەن نىسپىي بەلباغ كەڭلىكى ھەر قانداق چاستوتا دائىرىسىدە مىسلى كۆرۈلمىگەن دەرىجىدە يۇقىرى بولۇپ، بىرلەشتۈرۈلگەن كۆپ تەرەپلىمە ئۈسكۈنىسى ئۈچۈن زور بىر سەكرەشنى بىلدۈرىدۇ.
قۇتۇپلىشىش كۆپ تەرەپلىمىلىك ئۈسكۈنىلىرى زامانىۋى ئالاقىلىشىشتا ئىنتايىن مۇھىم، چۈنكى ئۇلار كۆپ خىل سىگناللارنىڭ ئوخشاش چاستوتا بەلبېغىنى ئورتاقلىشىشىغا شارائىت يارىتىپ، قانال سىغىمىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرىدۇ.
يېڭى ئۈسكۈنە بۇنى كونۇس شەكىللىك يۆنىلىشلىك ئۇلىغۇچ ۋە ئانىزموتروپىك ئۈنۈملۈك ئوتتۇرا قاپلىمىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ. بۇ تەركىبلەر قۇتۇپلىشىش قوش سىنىشىنى كۈچەيتىپ، يۇقىرى قۇتۇپلىشىش ئۆچۈش نىسبىتى (PER) ۋە كەڭ بەلباغ كەڭلىكىنى ھاسىل قىلىدۇ، بۇلار ئۈنۈملۈك تېراگېرتس ئالاقە سىستېمىسىنىڭ ئاساسلىق ئالاھىدىلىكلىرى.
مۇرەككەپ ۋە چاستوتاغا تايىنىدىغان ئاسسىمېترىك دولقۇن يېتەكلىگۈچكە تايىنىدىغان ئەنئەنىۋى لايىھەلەردىن پەرقلىق ھالدا، يېڭى كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنە پەقەت ئازراق چاستوتاغا تايىنىدىغان ئانىزموتروپىك قاپلاشنى ئىشلىتىدۇ. بۇ ئۇسۇل كونۇس شەكىللىك ئۇلىغۇچلار تەمىنلىگەن كەڭ بەلباغ كەڭلىكىدىن تولۇق پايدىلىنىدۇ.
نەتىجىدە، كەسىرلىك بەلۋاغ كەڭلىكى %40 كە يېقىنلىشىدۇ، ئوتتۇرىچە PER 20 dB دىن ئاشىدۇ، ئەڭ تۆۋەن كىرگۈزۈش زىيىنى تەخمىنەن 1 dB بولىدۇ. بۇ ئىقتىدار كۆرسەتكۈچلىرى مەۋجۇت ئوپتىكىلىق ۋە مىكرو دولقۇنلۇق لايىھەلەرنىڭكىدىن كۆپ ئېشىپ كېتىدۇ، چۈنكى بۇ لايىھەلەر دائىم تار بەلۋاغ كەڭلىكى ۋە يۇقىرى يوقىتىشقا ئۇچرايدۇ.
تەتقىقات گۇرۇپپىسىنىڭ خىزمىتى پەقەت تېراگېرتس سىستېمىسىنىڭ ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇپلا قالماي، يەنە سىمسىز ئالاقىنىڭ يېڭى دەۋرى ئۈچۈن ئاساس سالدى. دوكتور گاۋ مۇنداق دېدى: «بۇ يېڭىلىق تېراگېرتس ئالاقىسىنىڭ يوشۇرۇن كۈچىنى ئېچىشتىكى مۇھىم ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ». قوللىنىشچان پروگراممىلار يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى سىن ئېقىمى، كۈچەيتىلگەن رېئاللىق ۋە 6G قاتارلىق كېيىنكى ئەۋلاد كۆچمە تورلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
تىك تۆت بۇلۇڭلۇق مېتال دولقۇن يېتەكلىگۈچكە ئاساسلانغان ئورتوگونال ھالەت ئۆزگەرتكۈچلىرى (OMT) قاتارلىق ئەنئەنىۋى تېراگېرتس قۇتۇپلىشىش باشقۇرۇش چارىلىرى زور چەكلىمىلەرگە دۇچ كېلىدۇ. مېتال دولقۇن يېتەكلىگۈچلىرى يۇقىرى چاستوتىلاردا ئوم زىيىنىنى ئاشۇرىدۇ، ھەمدە قاتتىق گېئومېتىرىيەلىك تەلەپلەر سەۋەبىدىن ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرى مۇرەككەپ.
Mach-Zehnder ئارىلاشما ئۆلچەش ئەسۋابلىرى ياكى فوتون كرىستاللىرىنى ئىشلىتىدىغانلارنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئوپتىكىلىق قۇتۇپلاشتۇرۇش كۆپ تەرەپلىگۈچلىرى تېخىمۇ ياخشى بىر گەۋدىلىشىش ۋە تۆۋەن يوقىتىش بىلەن تەمىنلەيدۇ، ئەمما كۆپىنچە ۋاقىتتا بەلۋاغ كەڭلىكى، زىچلىق ۋە ئىشلەپچىقىرىش مۇرەككەپلىكى ئوتتۇرىسىدا ئالماشتۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ.
يۆنىلىشلىك ئۇلىغۇچلار ئوپتىكىلىق سىستېمىلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ، كىچىك چوڭلۇق ۋە يۇقىرى PER قىممىتىگە ئېرىشىش ئۈچۈن كۈچلۈك قۇتۇپلىشىش قوش سىنىشىش تەلەپ قىلىنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇلار تار بەلباغ كەڭلىكى ۋە ئىشلەپچىقىرىشقا بولغان سەزگۈرلۈك بىلەن چەكلىنىدۇ.
يېڭى كۆپ ئىقتىدارلىق قاپلاش ئۈسكۈنىسى كونۇس شەكىللىك يۆنىلىشلىك تۇتاشتۇرغۇچ ۋە ئۈنۈملۈك ئوتتۇرا قاپلاشنىڭ ئەۋزەللىكلىرىنى بىرلەشتۈرۈپ، بۇ چەكلىمىلەرنى يېڭىپ ئۆتىدۇ. ئانىزوتروپىك قاپلاش كۆرۈنەرلىك قوش نۇر چىقىرىش ئىقتىدارىنى نامايان قىلىپ، كەڭ بەلباغ كەڭلىكىدە يۇقىرى PER نى كاپالەتلەندۈرىدۇ. بۇ لايىھە پىرىنسىپى ئەنئەنىۋى ئۇسۇللاردىن چەتنىگەنلىكنى بىلدۈرىدۇ، تېراگېرتس بىرلەشتۈرۈش ئۈچۈن كېڭەيتكىلى بولىدىغان ۋە ئەمەلىي ھەل قىلىش چارىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنىنىڭ سىناق نەتىجىسىدە تەكشۈرۈلۈشى ئۇنىڭ ئالاھىدە ئىقتىدارىنى ئىسپاتلىدى. بۇ ئۈسكۈنە 225-330 GHz دائىرىسىدە ئۈنۈملۈك ئىشلەيدۇ، PER نى 20 dB دىن يۇقىرى ساقلاپ قېلىش بىلەن بىر ۋاقىتتا، %37.8 كەسمە بەلۋاغ كەڭلىكىگە ئېرىشىدۇ. ئۇنىڭ كىچىك چوڭلۇقى ۋە ئۆلچەملىك ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرىغا ماسلىشىشى ئۇنى كۆپ مىقداردا ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ.
دوكتور گاۋ مۇنداق دېدى: «بۇ يېڭىلىق پەقەت تېراگېرتس ئالاقە سىستېمىسىنىڭ ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇپلا قالماي، يەنە تېخىمۇ كۈچلۈك ۋە ئىشەنچلىك يۇقىرى سۈرئەتلىك سىمسىز تورلارنىڭ يولىنى ئاچىدۇ».
بۇ تېخنىكىنىڭ قوللىنىش دائىرىسى ئالاقە سىستېمىسىدىن باشقا ساھەلەرگىمۇ كېڭىيىدۇ. كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنە چاستوتا ئىشلىتىشنى ياخشىلاش ئارقىلىق، رادار، سۈرەتكە تارتىش ۋە نەرسىلەر ئىنتېرنېتى قاتارلىق ساھەلەردىكى تەرەققىياتنى ئىلگىرى سۈرەلەيدۇ. پروفېسسور ۋىتياچۇمنانكۇل مۇنداق دېدى: «ئون يىل ئىچىدە، بىز بۇ تېراگېرتس تېخنىكىلىرىنىڭ كەڭ كۆلەمدە قوللىنىلىشى ۋە ھەر خىل كەسىپلەرگە بىرلەشتۈرۈلۈشىنى ئۈمىد قىلىمىز».
بۇ كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنىنى يەنە بۇ گۇرۇپپا تەرىپىدىن ئىلگىرى ئىجاد قىلىنغان نۇر شەكىللەندۈرۈش ئۈسكۈنىلىرى بىلەن مۇكەممەل بىرلەشتۈرگىلى بولىدۇ، بۇ بىرلىككە كەلگەن سۇپا ئۈستىدە ئىلغار ئالاقە ئىقتىدارلىرىنى ئىشقا ئاشۇرىدۇ. بۇ ماسلىشىشچانلىق ئۈنۈملۈك ئوتتۇرا قەۋەتلىك دىئېلېكترىك دولقۇن يېتەكلىگۈچ سۇپىسىنىڭ كۆپ ئىقتىدارلىقلىقى ۋە كېڭەيتىشچانلىقىنى گەۋدىلەندۈرىدۇ.
بۇ تەتقىقات گۇرۇپپىسىنىڭ تەتقىقات نەتىجىلىرى «لازېر ۋە فوتونىك باھالار» ژۇرنىلىدا ئېلان قىلىنىپ، فوتونىك تېراگېرتس تېخنىكىسىنى ئىلگىرى سۈرۈشتىكى مۇھىملىقىنى تەكىتلىدى. پروفېسسور فۇجىتا مۇنداق دېدى: «مۇھىم تېخنىكىلىق توسالغۇلارنى يېڭىش ئارقىلىق، بۇ يېڭىلىقنىڭ بۇ ساھەدىكى قىزىقىش ۋە تەتقىقات پائالىيەتلىرىنى قوزغىشى مۆلچەرلەنمەكتە».
تەتقىقاتچىلار ئۆزلىرىنىڭ خىزمىتىنىڭ كېلەر يىللاردىكى يېڭى قوللىنىشچان پروگراممىلارغا ۋە تېخنىكىلىق تەرەققىياتلارغا ئىلھام بېرىدىغانلىقىنى، ئاخىرىدا سودا ئۈلگىلىرى ۋە مەھسۇلاتلىرىنىڭ بارلىققا كېلىشىگە تۈرتكە بولىدىغانلىقىنى مۆلچەرلىمەكتە.
بۇ كۆپ ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنە تېراگېرتس ئالاقىسىنىڭ يوشۇرۇن كۈچىنى ئېچىشتا مۇھىم بىر قەدەم ئىلگىرىلىگەنلىكىنى بىلدۈرىدۇ. ئۇ مىسلىسىز ئىقتىدار كۆرسەتكۈچلىرى بىلەن بىر گەۋدىلەشكەن تېراگېرتس ئۈسكۈنىلىرى ئۈچۈن يېڭى بىر ئۆلچەمنى بېكىتىدۇ.
يۇقىرى سۈرئەتلىك، يۇقىرى سىغىملىق ئالاقە تورىغا بولغان ئېھتىياج ئۈزلۈكسىز ئېشىۋاتقانلىقتىن، بۇ خىل يېڭىلىقلار سىمسىز تېخنىكىنىڭ كەلگۈسىنى شەكىللەندۈرۈشتە مۇھىم رول ئوينايدۇ.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2024-يىلى 12-ئاينىڭ 16-كۈنى
