Elektrische en optische ingenieurs in Australië hebben een nieuw platform ontworpen dat telecommunicatie en optische transmissies op maat kan maken. Samenwerkende wetenschappers van de Universiteit van New South Wales in Sydney en Canberra, de Universiteit van Adelaide, de University of South Australia en de Australian National University hebben hun systeem experimenteel gedemonstreerd met behulp van een nieuwe transmissiegolflengte met een hogere bandbreedtecapaciteit dan die welke momenteel worden gebruikt in draadloze communicatie. Deze week gemeld in APL Fotonica , deze experimenten openen nieuwe horizonten in communicatie- en fotonicatechnologie.

Optische vezels zijn de koplopers in snelle datatransmissie, met gegevens gecodeerd als microgolfstraling. Microgolfstraling is een soort elektromagnetische straling met langere golflengten, en dus lagere frequenties, dan zichtbaar licht. De huidige draadloze microgolfnetwerken werken met een lage gigahertz-frequentiebandbreedte. In ons huidige digitale tijdperk dat een snelle overdracht van grote hoeveelheden gegevens vereist, de beperkingen van microgolfbandbreedtes worden steeds duidelijker.

In dit onderzoek, wetenschappers onderzochten terahertz-straling, die kortere golflengten heeft dan microgolven en daarom een ​​hogere bandbreedtecapaciteit heeft voor gegevensoverdracht. Verder, terahertz-straling zorgt voor een meer gericht signaal dat de efficiëntie van communicatiestations kan verbeteren en het stroomverbruik van mobiele torens kan verminderen. "Ik denk dat het overstappen op terahertz-frequenties de toekomst zal zijn van draadloze communicatie, " zei Shaghik Atakaramians, een auteur op papier. Echter, wetenschappers zijn er niet in geslaagd een terahertz magnetische bron te ontwikkelen, een noodzakelijke stap om de magnetische aard van licht te benutten voor terahertz-apparaten.

De onderzoekers onderzochten hoe het patroon van terahertz-golven verandert bij interactie met een object. In eerder werk, Atakaramians en medewerkers stelden voor dat een magnetische terahertz-bron theoretisch zou kunnen worden geproduceerd wanneer een puntbron door een subgolflengte-vezel wordt geleid, een vezel met een kleinere diameter dan de stralingsgolflengte. In dit onderzoek, ze hebben hun concept experimenteel gedemonstreerd met behulp van een eenvoudige opstelling:terahertz-straling door een smal gat naast een vezel met een subgolflengte-diameter te leiden. De vezel is gemaakt van een glasmateriaal dat een circulerend elektrisch veld ondersteunt, wat cruciaal is voor magnetische inductie en verbetering van terahertz-straling.

"Het creëren van terahertz magnetische bronnen opent nieuwe richtingen voor ons, ", aldus Atakaramians. Magnetische bronnen van Terahertz kunnen helpen bij de ontwikkeling van micro- en nano-apparaten. terahertz-beveiligingsonderzoeken op luchthavens kunnen verborgen voorwerpen en explosieve materialen net zo effectief aan het licht brengen als röntgenstralen, maar zonder de gevaren van röntgenionisatie.

Een ander voordeel van het source-fiber platform, in dit geval met behulp van een magnetische terahertz-bron, is het bewezen vermogen om de verbetering van de terahertz-transmissies te veranderen door het systeem aan te passen. "We konden het type reactie dat we van het systeem kregen definiëren door de relatieve oriëntatie van de bron en de vezel te veranderen, ', zei Atakaramians.

Atakaramians benadrukten dat dit vermogen om selectief straling te versterken niet beperkt is tot terahertz-golflengten. "De conceptuele betekenis hier is van toepassing op het gehele elektromagnetische spectrum en atomaire stralingsbronnen, " zei Shahraam Afshar, de onderzoeksdirecteur. Dit opent nieuwe deuren voor ontwikkeling in een breed scala aan nanotechnologieën en kwantumtechnologieën zoals kwantumsignaalverwerking.