نیا الٹرا وائیڈ بینڈ 997GHzالیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر
ایک نئے الٹرا وائیڈ بینڈ الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر نے 997GHz کا بینڈوتھ ریکارڈ قائم کیا ہے۔
حال ہی میں، سوئٹزرلینڈ کے زیورخ میں ایک تحقیقی ٹیم نے کامیابی کے ساتھ الٹرا وائیڈ بینڈ الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر تیار کیا ہے جو 10 میگا ہرٹز سے 1.14 ٹی ایچ زیڈ تک فریکوئنسیوں پر کام کرتا ہے، جس نے 997 گیگا ہرٹز پر 3 ڈی بی بینڈ وڈتھ کا ریکارڈ قائم کیا، جو کہ موجودہ ریکارڈ سے دوگنا ہے۔ اس پیش رفت کا سہرا پلازما ماڈیولٹرز کے بہترین ڈیزائن سے ہے، جو مستقبل کے ٹیرا ہرٹز فوٹوونک انٹیگریٹڈ سرکٹس (PICs) کے لیے بالکل نئی جگہ کھول رہا ہے۔
فی الحال، وائرلیس مواصلات بنیادی طور پر مائیکرو ویوز اور ملی میٹر لہروں پر انحصار کرتا ہے، لیکن ان فریکوئنسی بینڈ کے سپیکٹرم وسائل سیر ہو چکے ہیں۔ اگرچہ آپٹیکل کمیونیکیشن میں بڑی بینڈوتھ ہوتی ہے، لیکن اسے خالی جگہ میں وائرلیس ٹرانسمیشن کے لیے براہ راست استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ لہذا، THz کمیونیکیشن کو وائرلیس اور فائبر آپٹک نیٹ ورکس کو جوڑنے والا "سنہری پل" سمجھا جاتا ہے، جو 6G اور اعلیٰ شرح والے مواصلاتی نظام کے لیے ایک مثالی حل فراہم کرتا ہے۔ مسئلہ یہ ہے کہ موجودہ الیکٹرو آپٹک ماڈیولٹرز کی کارکردگی (جیسےLiNbO₃ ماڈیولیٹرTHz فریکوئنسی بینڈ میں، InGaAs، اور سلکان پر مبنی مواد) کافی نہیں ہے۔ سگنل کی کشندگی واضح ہے۔ ورکنگ بینڈوڈتھ صرف 14 GHz ہے اور زیادہ سے زیادہ کیریئر فریکوئنسی صرف 100 GHz ہے، جو کہ THz کمیونیکیشن کے لیے درکار معیارات کو پورا کرنے سے بہت دور ہے۔ اس مضمون میں، محققین نے ایک نیا پلازما پر مبنی ماڈیولیٹر تیار کیا ہے، جس نے کامیابی کے ساتھ 3 ڈی بی بینڈوڈتھ کو 997 گیگا ہرٹز تک بڑھایا ہے، جو کہ موجودہ ریکارڈ سے دوگنا ہے، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ یہ پیش رفت نہ صرف روایتی ٹیکنالوجیز کی حدود کو توڑتی ہے بلکہ THz کی مستقبل میں کمیونیکیشن کی ترقی کا راستہ بھی وسیع کرتی ہے۔
شکل 1 THz بینڈوتھ کے ساتھ پلازما الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر
اس نئی قسم کے ماڈیولر کی بنیادی پیش رفت ہائی ٹیک میں ہے جسے "پلازما اثر" کہا جاتا ہے۔ تصور کریں کہ جب روشنی کسی دھاتی نانو سٹرکچر کی سطح پر چمکتی ہے، تو یہ مواد میں موجود الیکٹرانوں کے ساتھ گونجتی ہے - الیکٹران اجتماعی طور پر روشنی سے چلتے ہوئے ایک خاص قسم کی لہر بناتے ہیں۔ یہ بالکل وہی اتار چڑھاؤ ہے جو قابل بناتا ہے۔ماڈیولیٹرآپٹیکل سگنلز کو انتہائی اعلی کارکردگی کے ساتھ جوڑنا۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ماڈیولیٹر DC (براہ راست کرنٹ) سے 1.14 THz کی حد کے اندر اچھی ماڈیولیشن خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے اور 500 GHz سے 800 GHz کے فریکوئنسی بینڈ میں مستحکم فائدہ حاصل کرتا ہے۔
ماڈیولیٹر کے کام کرنے کے طریقہ کار کا گہرائی سے مطالعہ کرنے کے لیے، تحقیقی ٹیم نے ایک تفصیلی مساوی سرکٹ ماڈل بنایا اور تخروپن کے ذریعے ماڈیولیٹر کی کارکردگی پر مختلف ساختی پیرامیٹرز کے اثر و رسوخ کا تجزیہ کیا۔ تجرباتی نتائج نظریاتی ماڈل کے ساتھ اچھے معاہدے میں ہیں، ماڈیولیٹر کی کارکردگی اور استحکام کی مزید تصدیق کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، محققین نے ایک بہتری کا منصوبہ تجویز کیا ہے۔ یہ توقع کی جاتی ہے کہ آپٹمائزڈ ڈیزائن کے ذریعے، اس ماڈیولیٹر کی آپریٹنگ فریکوئنسی مستقبل میں 1THz سے تجاوز کر سکتی ہے، اور یہاں تک کہ 2THz سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے!
یہ مطالعہ پلازما کی عظیم صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔الیکٹرو آپٹک ماڈیولرTHz کمیونیکیشن اور فوٹوونک انٹیگریٹڈ سرکٹس (PICs) میں۔ یہ آلہ، الٹرا وائیڈ بینڈ، اعلی کارکردگی اور انضمام کی اپنی خصوصیات کے ساتھ، THz سگنل ماڈیولیشن کے لیے بالکل نیا حل فراہم کرتا ہے۔ مستقبل میں، ڈیوائس کے ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ کے عمل کی مزید اصلاح کے ساتھ، پلازما ماڈیولٹرز کی آپریٹنگ فریکوئنسی 2 THz سے زیادہ ہونے کی امید ہے، جس سے ڈیٹا کی اعلی شرح اور وسیع تر سپیکٹرم کوریج حاصل ہو گی۔ THz دور کی آمد کا مطلب نہ صرف تیز رفتار ڈیٹا کی منتقلی اور زیادہ درست سینسنگ کی صلاحیتیں ہیں، بلکہ یہ متعدد شعبوں جیسے وائرلیس کمیونیکیشن، آپٹیکل کمپیوٹنگ، اور ذہین پتہ لگانے کے گہرے انضمام کو بھی فروغ دے گا۔ پلازما الیکٹرو آپٹک ماڈیولرز کی پیش رفت THz ٹیکنالوجی کی ترقی کا ایک اہم قدم بن سکتی ہے، جو مستقبل کے انفارمیشن سوسائٹی کے تیز رفتار باہمی ربط کی بنیاد فراہم کرتی ہے۔
پوسٹ ٹائم: جون 09-2025