หวีความถี่เลเซอร์บางทีอาจเป็นอนาคตของ Wi-Fi

โครงข่าย 5G ที่กำลังจะออกเดินทางมาถึงเป็นการปรับแต่งชั่วครั้งคราว แต่ว่าไม่ใช่โซลูชันระยะยาว นักค้นคว้าได้ให้ความใส่ใจกับความถี่ของคลื่นความถี่เทอร์เบเรสความยาวคลื่น submilimeter ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อมูลที่เดินทางด้วยความถี่ terahertz สามารถเคลื่อนได้เร็วกว่าระบบไร้สายในตอนนี้นับร้อยๆครั้ง

ในปีพ. ศาสตราจารย์ 2560 นักค้นคว้าจาก Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ได้ศึกษาและทำการค้นพบว่าหวีความถี่รังสีอินฟาเรดในเลเซอร์ควอนตัมแบบควอนตัมสามารถพรีเซ็นท์แนวทางใหม่สำหรับการสร้างความถี่เทอร์เบเรส ปัจจุบันนี้นักค้นคว้าพวกนั้นได้ศึกษาค้นพบการเกิดใหม่ของหวีควอนตัมความถี่คลื่นความถี่วิทยุซึ่งจะก่อให้เครื่องไม้เครื่องมือพวกนี้สามารถปฏิบัติภารกิจเป็นเครื่องส่งหรือรับสัญญาณแบบครบวงจรที่สามารถเข้ารหัสข้อมูลได้อย่างมีคุณภาพ

การศึกษาเรียนรู้และค้นคว้าและทำการวิจัยได้รับการพิมพ์ใน Optica

“งานนี้บอกให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ที่สมบูรณ์แบบสำหรับวิธีการที่เลเซอร์สามารถดำเนินการได้” Federico Capasso, Robert A. Wallace ศ.จ.ฟิสิกส์ปรับใช้และก็ Vinton Hayes นักค้นคว้าอาวุโสข้างวิศวกรรมไฟฟ้าและก็คนเขียนอาวุโสของหนังสือพิมพ์กล่าว “การเกิดใหม่นี้กลายเป็นเลเซอร์ – เครื่องใช้ไม้สอยสถานที่สำหรับทำงานที่ความถี่แสงสว่าง – เป็นตัวปรับระดับสูงที่ความถี่ไมโครเวฟซึ่งมีความหมายทางด้านเทคโนโลยีสำหรับเพื่อการใช้แบนด์วิดท์ในระบบการติดต่อสื่อสารที่มีคุณภาพ”

หวีความถี่เป็นวัสดุที่ใช้ความเที่ยงตรงสูงสำหรับเพื่อการวัดและก็ตรวจค้นความถี่ที่ไม่เหมือนกัน – a.k.a. สี – ของแสงสว่าง ซึ่งต่างจากเลเซอร์ปกติที่ปลดปล่อยความถี่เดียวเลเซอร์พวกนี้จะแผดเสียงหลายความถี่พร้อมเพียงกันเว้นระยะเสมอกันเพื่อมีลักษณะคล้ายกับฟันของหวี ปัจจุบันนี้มีการใช้หวีความถี่แสงสว่างสำหรับทุกๆอย่างตั้งแต่การประมาณรอยนิ้วมือของโมเลกุลเฉพาะเพื่อตรวจค้นดาวพระเคราะห์นอกระบบที่ห่างไกล

การศึกษาชิ้นนี้มิได้พึงพอใจสำหรับในการส่งผ่านแสงสว่างของเลเซอร์

Marco Piccardo พูดว่า “พวกเราพอใจในสิ่งที่เกิดขึ้นด้านในเลเซอร์ในกระดูกอิเล็คตรอนของเลเซอร์” Marco Piccardo, นักค้นคว้าที่ SEAS กล่าวรวมทั้งเป็นนักเขียนบทความฉบับแรก “พวกเราบ่งบอกถึงเป็นครั้งแรกเลเซอร์ที่ความยาวคลื่นแสงสว่างดำเนินการเป็นเครื่องไม้เครื่องมือไมโครเวฟ”

ด้านในเลเซอร์ความถี่ที่ต่างกันของแสงสว่างตีเข้าด้วยกันเพื่อสร้างรังสีไมโครเวฟ นักค้นคว้าพบว่าแสงสว่างข้างในโพรงของเลเซอร์ทำให้อิเล็คตรอนสั่นที่ความถี่ไมโครเวฟซึ่งอยู่ในสเปกตรัมการติดต่อสื่อสาร การไกวกลุ่มนี้สามารถ modulated จากด้านนอกเพื่อเข้ารหัสข้อมูลบนสัญญาณของผู้ให้บริการ

“ฟังก์ชันนี้ไม่เคยบ่งบอกถึงในเลเซอร์มาก่อน” Piccardo กล่าว “พวกเราได้ทำให้เห็นว่าเลเซอร์สามารถปฏิบัติภารกิจเป็นตัวปรับกำลังสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่เรียกว่าช่วยทำให้สามารถส่งข้อมูลได้สองชิ้นพร้อมผ่านช่องความถี่เดียวรวมทั้งสม่ำเสมอเรียกค้นข้อมูลในส่วนอื่นๆของลิงค์ติดต่อสื่อสาร”

“ปัจจุบันนี้แหล่งข้อมูล terahertz มีข้อ จำกัด รุนแรงเนื่องด้วยแบนด์วิธที่ จำกัด ” Capasso กล่าว “การศึกษาและทำการค้นพบคราวนี้เปิดกว้างขึ้นในด้านลักษณะคลื่นความถี่ใหม่รวมทั้งบางทีอาจนำมาซึ่งการก่อให้เกิดอนาคตอันใกล้ในอนาคตสำหรับแหล่งติดต่อไร้สาย”

เนื้อหานี้ร่วมเขียนโดย Dmitry Kazakov (Harvard), Noah A. Rubin (Harvard), Paul Chevalier (Harvard), Yongrui Wang (Texas A & M), Feng Xie (Thorlabs), Kevin Lascola (Thorlabs) แล้วก็ Alexey Belyanin (Texas) A & M) การศึกษาทำการค้นคว้าและทำการวิจัยได้รับการผลักดันและส่งเสริมจากโครงงานทำการศึกษาค้นคว้าและทำการวิจัยระดับสูงของกระทรวงกลาโหมและก็มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

Facebook Comments