.Quicker Than Ever: Breakthrough in Terahertz Technology Promises Faster Data Transfer
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그 어느 때보다 더 빠르게: 테라헤르츠 기술의 혁신으로 더 빠른 데이터 전송이 약속됩니다
주제:광전자공학신슈 대학통신 신슈 대학교 2024년 7월 6일 테라헤르츠파 자기 소재 아트 일러스트레이션 컨셉 테라헤르츠 장치는 데이터를 전송하고 처리할 수 있는 속도를 크게 높일 것입니다. 이 연구에서 연구자들은 도파관에서 이동하는 테라헤르츠파의 주파수를 다른 임의의 테라헤르츠 범위 주파수로 변환하는 새로운 전략을 개발했는데, 이는 실용적인 응용 분야에서 필수적인 변환입니다. 출처: SciTechDaily.com
혁신적인 접근 방식으로 테라헤르츠 기술이 발전하여 더 빠른 데이터 전송과 더 폭넓은 도입이 가능해졌습니다.
테라헤르츠 기술은 더 빠른 데이터 전송 속도에 대한 증가하는 수요를 해결할 잠재력이 있지만, 테라헤르츠 신호를 다양한 저주파로 변환하는 것은 여전히 어려운 일입니다. 최근 일본 연구자들은 도파관 내에서 테라헤르츠 신호를 상향 및 하향 변환하는 새로운 접근 방식을 고안했습니다. 이는 빛을 사용하여 도파관의 전도도를 동적으로 변경하여 시간적 경계를 생성함으로써 달성됩니다. 이들의 획기적인 발견은 광전자공학의 발전과 향상된 통신 효율성으로 이어질 수 있습니다.
정보화 시대로 더욱 깊이 빠져들면서 더 빠른 데이터 전송에 대한 수요는 계속 급증하고 있으며, 딥 러닝과 로봇공학과 같은 분야의 빠른 발전으로 더욱 강화되고 있습니다. 이러한 배경에서 점점 더 많은 과학자들이 테라헤르츠파를 사용하여 고속 통신 기술을 개발할 수 있는 잠재력을 탐구하고 있습니다. 그러나 테라헤르츠 대역을 효율적으로 사용하려면 여러 신호를 동시에 전송하는 주파수 분할 다중화(FDM) 기술이 필요합니다. 물론 테라헤르츠 신호의 주파수를 다른 임의의 주파수로 상향 변환하거나 하향 변환할 수 있는 것은 FDM의 논리적 전제 조건입니다. 불행히도 현재 기술로는 이것이 매우 어렵다는 것이 입증되었습니다.
가장 큰 문제는 테라헤르츠파가 기존 전자공학의 관점에서 보면 매우 고주파이고 광학의 맥락에서는 매우 낮은 에너지의 빛으로, 두 분야에서 대부분 장치와 구성의 성능을 능가한다는 것입니다. 따라서 현재의 한계를 극복하기 위해서는 근본적으로 다른 접근 방식이 필요할 것입니다. 주파수 변환을 위한 혁신적인 솔루션 놀랍게도, 2024년 5월 20일 Nanophotonics 에 발표된 최근 연구에서 일본 신슈 대학 과학부의 Keisuke Takano 조교수를 포함한 연구팀은 테라헤르츠파의 주파수 하향 변환을 위한 혁신적인 솔루션을 보고했습니다.
이 논문은 신슈 대학의 Fumiaki Miyamaru, 교토 대학의 Toshihiro Nakanishi, 오사카 대학의 Yosuke Nakata, 오키나와 과학기술원의 Joel Pérez-Urquizo, Julien Madéo, Keshav M. Dani가 공동으로 작성했습니다. 제안된 전략은 시간 가변 시스템에서 발생하는 주파수 변환을 기반으로 합니다. 도파관이 공간에서 이동파 패킷을 제한하는 것과 매우 유사하게 시간 도파관으로 알려진 시간에서 발생하는 유사한 개념이 있습니다. 간단히 말해서, 시간이 지남에 따라 전체 시스템에서 발생하는 변화는 '시간적 경계' 역할을 합니다. 공간적 경계(예: 두 가지 다른 매체 간의 인터페이스)와 유사하게 시간적 경계는 도파관의 분산 속성을 변경하여 새로운 주파수에서 다른 전파 모드를 발생시킬 수 있습니다. 실험 및 잠재적 응용 분야 이러한 시간적 경계를 만들기 위해 연구자들은 먼저 얇은 금속 층 위에 GaAs 도파관을 배치했습니다. 테라헤르츠파가 횡자기(TM) 모드에서 도파관을 통과하면서 맨 GaAs 표면에 빛을 비췄습니다.
그 결과 상단 표면의 광여기가 즉시 전도도를 변경하여 효과적으로 하단 금속화 도파관을 평행한 이중 금속화 도파관으로 바꾸었습니다. 한 도파관 구조에서 다른 도파관 구조로의 이러한 전환은 시간적 경계 역할을 했으며, 여기서 맨 도파관의 입사 TM 모드가 이중 금속화 도파관의 횡전자기(TEM) 모드와 결합되었습니다. TEM 모드의 분산 곡선이 입사 TM 모드보다 낮은 주파수 범위를 차지한다는 점을 감안할 때, 이 접근 방식은 주파수가 낮아진 테라헤르츠파를 생성합니다. 연구팀은 제안된 주파수 변환 방법에 대한 철저한 이론적 분석을 궁극적으로 검증하는 실험을 수행했습니다. 따라서 이 연구의 결과는 다가올 테라헤르츠 기술에 대한 밝은 미래를 보여줍니다. 결과에 흥분한 타카노 박사는 "테라헤르츠파용 주파수 변환 장치는 미래의 초고속 무선 통신에 적용될 잠재력이 있습니다. 예를 들어, 서로 다른 데이터를 전달하는 테라헤르츠파 주파수 채널 간의 정보 복제를 가능하게 할 수 있습니다. 테라헤르츠파 정보 처리 회로가 다양한 광학 처리 구성 요소와 통합된 장치도 있을 수 있습니다."라고 말했습니다. 주목할 점은 제안된 접근 방식을 통한 상향 변환이 " F. Miyamaru et al ., Phys. Rev. Lett., 127, 053902 (2021) "에서도 입증되었다는 것입니다. 또한 상향 및 하향 변환은 입력 테라헤르츠파의 편광을 조작하여 전환할 수 있어 테라헤르츠 범위에서 FDM을 더욱 편리하게 만드는 데 도움이 될 것입니다. 이를 마무리하기 위해, 현재의 주파수 변환 방법은 테라헤르츠 도파관에 엄격히 국한되지 않으며 광학에도 중요한 의미를 가질 수 있습니다.
"이 연구의 개념이 테라헤르츠 주파수 범위를 넘어 광 주파수 범위에도 적용될 수 있다는 것을 인식하는 것이 중요합니다. 최근의 연구 결과에 따르면, 인듐 주석 산화물이 있는 광 변조 도파관을 포함하는 초고속 주파수 변환 장치도 가능할 수 있습니다."라고 타카노 박사는 말합니다. 이 분야에서 더 많은 개발이 이루어지면 궁극적으로 더 빠르고 에너지 효율적인 통신이 가능해져, 더욱 상호 연결되고 지속 가능한 사회를 구축하는 데 도움이 될 것입니다.
참고문헌: Keisuke Takano, Satoko Uchiyama, Shintaro Nagase, Yuka Tsuchimoto, Toshihiro Nakanishi, Yosuke Nakata, Joel Pérez-Urquizo, Julien Madéo, Keshav M. Dani 및 Fumiaki Miyamaru의 "GaAs 도파관에서 광학적으로 유도된 시간적 경계에서 테라헤르츠파의 주파수 하향 변환", 2024년 5월 20일, Nanophotonics . DOI: 10.1515/nanoph-2024-0010 자금: 일본 과학 진흥 협회, JST PRESTO, 배아 과학 및 기술에 대한 선행 연구, 오키나와 과학 기술 대학원 대학, 다카노 학원-신코-재단 재단
메모 2407071231
우주의 전자기파장 시공간은 msbase 도파관이다.
광섬유처럼 도파관을 통과하는 xpi.ring을 상상 해본다. 빛의 전반사가 가능한 도파관의 특성은 광자의 이동을 가능케 한다. 광데이타는 그렇게 성립되었고 space.piring의 *()nmsbase 도파관을 통해 선형적 라이닝 이동가능한 상태의 zsp를 상상해 볼 수 있다.
새로운 정의역 nms.base는 자연의 진공상태가 일종에 msbase 도파관일 것이란 가설이다.
*()nature.msbase(nms.base) 도파관은 빛의 분산을 막아주는 자연의 진공관이다. 빛의 직진도 바로 nms때문에 가능해진 것이리라.
그리하여 빛은 nms도파관 내에서 전자기파.중력파를 가지는 것이며 시공간 nms가 일종에 빛의 전반사가 가능한 도파관이다. 빛의 분사를 불가능하게 만드는 것이 msroad 때문이다. 허허. 아인쉬타인, 서스킨드도 이건 물리학적 시공간 경로로 상상하지 못했을거여. 허허.
소스1.편집
제안된 전략은 시간 가변 시스템에서 발생하는 주파수 변환을 기반으로 합니다. 도파관이 공간에서 이동파 패킷을 제한하는 것과 매우 유사하게 시간 도파관으로 알려진 시간에서 발생하는 유사한 개념이 있습니다. 간단히 말해서, 시간이 지남에 따라 전체 시스템에서 발생하는 변화는 '시간적 경계' 역할을 합니다. 공간적 경계(예: 두 가지 다른 매체 간의 인터페이스)와 유사하게 시간적 경계는 *도파관의 분산 속성을 변경하여 새로운 주파수에서 다른 전파 모드를 발생시킬 수 있습니다.
*도파관의 기하학은 그 기능을 반영한다. 슬래브 도파관은 1차원, 섬유나 채널 도파관은 2차원으로 한정하는데, 전송 파동의 주파수도 도파관의 형태를 의미한다. 고주파 빛을 안내하는 #광섬유는 훨씬 낮은 주파수의 전자파를 안내하지 않는다. 경험으로 보건데, 도파관의 폭은 유도된 파동의 파장에 따라 동일한 크기가 되어야 한다. 자연적으로 생성된 일부 구조물도 도파관으로 작용할 수 있다.소파 채널층은 엄청난 거리에 걸쳐서 고래의 노래를 안내할 수 있다.
#광섬유(optical fiber)는 빛 신호를 전달하는 가느다란 유리 또는 플라스틱 섬유의 일종이다. 광섬유의 원리는 광섬유 내부와 외부를 서로 다른 밀도와 굴절률을 가지는 유리섬유로 제작하여, 한번 들어간 빛이 전반사를 하며 진행하도록 만든 것이다. 구리선보다 더 많은 양의 데이터를 더 멀리까지 전달할 수 있다. 광섬유를 만드는 데 유리섬유가 금속 대신에 쓰이는 이유는 데이터 손실이 더 적고 전자기적 간섭도 더 적고 고온에도 더 잘 견디기 때문이다.
Memo 2407071231
The electromagnetic wave space-time of the universe is an msbase waveguide.
Imagine the xpi.ring passing through the waveguide like an optical fiber. The characteristic of a waveguide that allows total reflection of light enables the movement of photons. The optical data was established in this way, and we can imagine zsp in a state in which linear lining can be moved through the *()nmsbase waveguide of space.piring.
The new domain nms.base hypothesizes that the natural vacuum state is a kind of msbase waveguide.
*()nature.msbase(nms.base) A waveguide is a natural vacuum tube that prevents the dispersion of light. The straight path of light may have become possible precisely because of nms.
Therefore, light has electromagnetic waves and gravitational waves within the nms waveguide, and space-time nms is a type of waveguide capable of total reflection of light. This is because msroad makes spraying of light impossible. haha. Neither Einstein nor Susskind could have imagined this as a physical space-time path. haha.
Source 1. Edit
The proposed strategy is based on frequency transformations occurring in a time-varying system. Much like a waveguide confines a traveling wave packet in space, there is a similar concept that occurs in time known as a temporal waveguide. Simply put, the changes that occur in the overall system over time act as ‘temporal boundaries’. Similar to spatial boundaries (e.g., interfaces between two different media), temporal boundaries can *change the dispersion properties of a waveguide, giving rise to different propagation modes at new frequencies.
*The geometry of the waveguide reflects its function. Slab waveguides are limited to one dimension, fiber or channel waveguides are limited to two dimensions, and the frequency of the transmitted wave also determines the shape of the waveguide. #Optical fibers that guide high-frequency light do not guide electromagnetic waves of much lower frequencies. As a rule of thumb, the width of the waveguide should be the same size as the wavelength of the induced wave. Some naturally occurring structures can also act as waveguides. Sofa channel layers can guide whale song over enormous distances.
#Optical fiber is a type of thin glass or plastic fiber that transmits light signals. The principle of optical fiber is that the inside and outside of the optical fiber are made of glass fibers with different densities and refractive indices, so that the light that once enters travels through total reflection. It can transmit larger amounts of data farther than copper wires. The reason glass fiber is used instead of metal to make optical fiber is because it has less data loss, less electromagnetic interference, and better withstands high temperatures.
Example 1.
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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