Kaliforniya Universiteti, Los-Anceles tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Yüksək səmərəli terahers siqnal generasiyası üçün gücləndirici gücləndirilmiş zolaqlararası fotoqarışdırmadan istifadə edən çip miqyaslı terahers mənbəyi. Mənbə: Terahertz Electronics Lab/UCLA

Terahers kimi təsnif edilən yüksək tezlikli dalğalar, infraqırmızı işıq və mikrodalğalı dalğalar arasındakı elektromaqnit spektrinin nisbətən az istifadə olunan bölgəsini tutur. Tədqiqatçılar uzun müddətdir ki, onların ultrasürətli simsiz rabitə, təhlükəsizlik yoxlaması, məsafədən zondlama və tibbi görüntüləmə kimi tətbiqlər üçün unikal potensialını qəbul edirlər.

Texnologiyalar daha yüksək işləmə tezliklərinə və məlumat sürətlərinə doğru irəlilədikcə, terahers siqnallarını yaratmaq və emal etmək üçün yüksək sürətlə işığdan istifadə edən fotonika əsaslı terahers sistemləri , üstün bant genişliyi və enerji səmərəliliyinə görə ənənəvi elektron texnologiyalara perspektivli alternativ kimi ortaya çıxmışdır. Lakin, işığı idarə edən elektron sistemlər olan bugünkü terahers optoelektron sistemləri geniş istifadə üçün həcmli, mürəkkəb və miqyaslı olması çətindir. Onlar adətən fərdi olaraq hazırlanmalı, uyğunlaşdırılmalı və bir-biri ilə əlaqəli olan lazerlər, gücləndiricilər, modulyatorlar, mənbələr və detektorlar da daxil olmaqla birdən çox ayrı komponentə əsaslanır və bu da onların ixtisaslaşmış laboratoriya şəraitindən kənarda istifadəsini məhdudlaşdırır.

İndi UCLA-nın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu bu funksiyaları müasir fotonik texnologiyalarla uyğun olan tək bir yarımkeçirici çipə inteqrasiya etməyin yolunu nümayiş etdirib. Nature Communications jurnalında dərc olunan bu irəliləyiş , yeni nəsil rabitə, görüntüləmə və sensor tətbiqləri üçün kompakt, miqyaslı terahers sistemlərinin yolunu açır.

UCLA Samueli Mühəndislik Məktəbinin tədqiqatçıları terahers generasiyasını və aşkarlanmasını fotonik inteqral sxemlərlə uyğunlaşdırmaqla laboratoriya miqyaslı terahers sistemlərini kompakt, kütləvi istehsal edilə bilən çiplərə çevirməyin yolunu nümayiş etdirdilər – elektron inteqral sxemlərin kompüterləri soyuducu ölçülü maşınlardan müasir mikroprosessorlara çevirməsi kimi.Adaptiv hiperspektral məsafədən zondlama və rabitə üçün QW PIN PIC prosesinə əsaslanan tək çipli terahers fazalı massiv ötürücü-ötürücü konsepsiyası. Mənbə: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-73080-6

Tədqiqat rəhbəri, elektrik və kompüter mühəndisliyi professoru və UCLA Samuelinin Elektrik Mühəndisliyi üzrə Northrop Grumman kafedrasının sahibi Mona Jarrahi bildirib ki, “Terahers optoelektron sistemləri böyük, bahalı, enerjiyə ehtiyacı olan və geniş istifadə üçün miqyaslandırılması çətin olub. Bu funksiyaların çoxunun sənaye standartlarına uyğun istehsal platformalarından istifadə edərək tək bir çipə inteqrasiya edilə biləcəyini nümayiş etdirməklə, tədqiqatımız real həyatda tətbiqlər üçün praktik, miqyaslana bilən terahers texnologiyalarına qapı açır.”

Tək çipli optoelektron terahers sistemlərinə əvvəlki yanaşmalar əsasən standart fotonik çip texnologiyası ilə uyğun olmayan ixtisaslaşmış materiallara və istehsal üsullarına əsaslanırdı.

Komandanın irəliləyişi, ortaq çip platformasında terahers siqnallarını eyni vaxtda yaratmaq, aşkarlamaq, modulyasiya etmək və gücləndirmək üçün hazırlanmış kvant quyusu yarımkeçirici strukturlarına — işığı idarə etmək üçün hazırlanmış son dərəcə nazik material təbəqələrinə yönəlmişdir.

Kvant quyuları artıq fotonik inteqral sxemlərdə geniş istifadə olunur. Tədqiqatçıların əsas yeniliyi, bu strukturların iki lazer şüasının birləşərək istənilən dalğa uzunluğunda siqnallar yaratdığı gücləndirilmiş zolaqlararası fotoqarışdırma adlanan bir proses vasitəsilə terahers siqnalının generasiyasını və aşkarlanmasını da dəstəkləyə biləcəyini nümayiş etdirmək idi.

Fotonik inteqral sxemlərdə kvant quyusu substratlarından istifadə edərək, komanda mövcud fotomikser əsaslı və ya işıq müdaxiləsinə əsaslanan terahers texnologiyalarına nisbətən yüksək səmərəli terahers generasiyası və yüksək həssaslıqlı terahers aşkarlamasını nümayiş etdirdi.

Nəşr detalları

Yifan Zhao və digərləri, Kvant quyu strukturlarında gücləndirici zolaqlararası fotoqarışdırma yolu ilə Terahers generasiyası və aşkarlanması, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-73080-6

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Əsas anlayışlar

Yarımkeçirici cihaz istehsalı6G rabitə avadanlığıKvant hesablama arxitekturalarıKaliforniya Universiteti, Los-Anceles tərəfindən təmin edilir