D'fhorbair taighdeoirí sliseanna thar a bheith tanaí le ciorcad fótónach comhtháite a d'fhéadfaí a úsáid chun an bhearna teireheirts mar a thugtar air – atá suite idir 0.3-30THz sa speictream leictreamaighnéadach – a shaothrú le haghaidh speictreascópachta agus íomháithe.
Is cineál crios marbh teicneolaíoch í an bhearna seo faoi láthair, ag cur síos ar mhinicíochtaí atá ró-thapa do ghléasanna leictreonaice agus teileachumarsáide an lae inniu, ach ró-mhall d'fheidhmchláir optaice agus íomháithe.
Mar sin féin, cuireann sliseanna nua na n-eolaithe ar a gcumas tonnta teirehertz a tháirgeadh le minicíocht, tonnfhad, aimplitiúid agus céim saincheaptha. D’fhéadfadh rialú beacht den sórt sin radaíocht teirehertz a chumasú le haghaidh feidhmchlár den chéad ghlúin eile sna réimsí leictreonacha agus optúla araon.
Tá an obair, a rinneadh idir EPFL, ETH Zurich agus Ollscoil Harvard, foilsithe iCumarsáid Dúlra.
Mhínigh Cristina Benea-Chelmus, a bhí i gceannas ar an taighde i Saotharlann na Fótónaice Hibrideach (HYLAB) i Scoil Innealtóireachta EPFL, cé gur táirgeadh tonnta teirehertz i suíomh saotharlainne roimhe seo, gur bhraith cur chuige roimhe seo go príomha ar chriostail mhóra chun na minicíochtaí cearta a ghiniúint. Ina áit sin, cuireann úsáid a saotharlainne den chiorcad fótónach, atá déanta as niobáit litiam agus greanta go mín ag an scála nanaiméadar ag comhoibritheoirí in Ollscoil Harvard, cur chuige i bhfad níos sruthlínithe ar fáil. Déanann úsáid foshraithe sileacain an fheiste oiriúnach freisin le haghaidh comhtháthú i gcórais leictreonacha agus optúla.
“Is dúshlán mór é tonnta a ghiniúint ag minicíochtaí an-arda, agus is beag teicníc atá ann ar féidir leo iad a ghiniúint le patrúin uathúla,” a mhínigh sí. “Táimid in ann anois cruth cruinn ama na dtonnta teirehertz a innealtóireacht – a rá go bunúsach, ‘Ba mhaith liom tonnfhoirm atá cosúil leis seo.’”
Chun seo a bhaint amach, dhear saotharlann Benea-Chelmus socrú bealaí na sliseanna, ar a dtugtar treoraithe tonnta, sa chaoi is go bhféadfaí antennas micreascópacha a úsáid chun tonnta teirehertz a ghintear le solas ó shnáithíní optúla a chraoladh.
“Is buntáiste mór é go n-úsáideann ár ngléas comhartha optúil caighdeánach cheana féin, mar ciallaíonn sé gur féidir na sceallóga nua seo a úsáid le léasair thraidisiúnta, a oibríonn go han-mhaith agus a thuigtear go han-mhaith. Ciallaíonn sé sin go bhfuil ár ngléas comhoiriúnach le teileachumarsáid,” a leag Benea-Chelmus béim air. Dúirt sí freisin go bhféadfadh ról lárnach a bheith ag gléasanna mionsamhlaithe a sheolann agus a fhaigheann comharthaí sa raon teirehertz i gcórais shoghluaiste den séú glúin (6G).
I saol na hoptaice, feiceann Benea-Chelmus acmhainneacht ar leith do sceallóga niobáit litiam mionsamhlaithe i speictreascópacht agus íomháú. Chomh maith le bheith neamh-ianúcháin, tá tonnta teireheirts i bhfad níos ísle ó thaobh fuinnimh de ná go leor cineálacha eile tonnta (amhail x-ghathanna) a úsáidtear faoi láthair chun faisnéis a sholáthar faoi chomhdhéanamh ábhair - cibé acu cnámh nó péintéireacht ola atá ann. Dá bhrí sin, d'fhéadfadh gléas dlúth, neamh-millteach cosúil leis an sliseanna niobáit litiam rogha eile nach bhfuil chomh hionrach a sholáthar do na teicnící speictreagrafaíochta reatha.
“D’fhéadfá a shamhlú go seolfá radaíocht teirehertz trí ábhar a bhfuil suim agat ann agus go ndéanfá anailís air chun freagairt an ábhair a thomhas, ag brath ar a struchtúr móilíneach. Seo ar fad ó fheiste atá níos lú ná ceann meaitseála,” a dúirt sí.
Ansin, tá sé beartaithe ag Benea-Chelmus díriú ar airíonna threoraithe tonnta agus aeróga an tslis a choigeartú chun tonnfhoirmeacha a innealtóireacht le haimplitiúidí níos mó, agus minicíochtaí agus rátaí meathlaithe níos míntiúnta. Feiceann sí freisin acmhainneacht don teicneolaíocht teirehertz a forbraíodh ina saotharlann a bheith úsáideach d’fheidhmchláir chandamacha.
“Tá go leor ceisteanna bunúsacha le freagairt; mar shampla, tá suim againn an féidir linn sceallóga den sórt sin a úsáid chun cineálacha nua radaíochta chandamach a ghiniúint ar féidir iad a ionramháil ar scálaí ama thar a bheith gearr. Is féidir tonnta den sórt sin san eolaíocht chandamach a úsáid chun rudaí candamacha a rialú,” a dúirt sí mar fhocal scoir.
Am an phoist: 14 Feabhra 2023
