acecook

Lược tần số điện quang thúc đẩy công nghệ cảm biến quang tử

Kinh tế - Doanh nghiệp
04/02/2025 14:24
Thiết bị chỉ nhỏ cỡ đồng xu nhưng có độ chính xác đến 450 nm ánh sáng, tăng băng thông và cắt giảm nhu cầu năng lượng vi sóng gần 20 lần, cho phép các công nghệ quang tử hiệu quả và tiên tiến hơn, Thiết bị hoạt động ổn định trên 90% phạm vi của nó và loại bỏ nhu cầu điều chỉnh phức tạp.
aa
Hexagon giới thiệu Máy quét 3D thu phóng đầu tiên phục vụ kiểm tra các bộ phận phức tạp Máy quét 3D SmartScan VR800 cải tiến của Hexagon giành Giải thưởng thiết kế xuất sắc Công nghệ cảm biến cảm ứng nâng cao tự động hóa công nghiệp

Đây là kết quả của một nhóm các nhà nghiên cứu khoa học đến từ EPFL, Trường Mỏ Colorado và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.

Theo các nhà nghiên cứu, sáng kiến ​​này có tiềm năng tạo ra các hệ thống quang học thông minh hơn, hiệu quả hơn, mang lại lợi ích cho các ứng dụng từ truyền thông đến cảm biến, giúp thúc đẩy công nghệ cảm biến, quang tử.

Đổi mới quang học thế hệ tiếp theo

Được biết, lược tần số là công cụ thiết yếu trong lĩnh vực quang học đương đại. Các công cụ này đóng vai trò như thước đo ánh sáng, tạo điều kiện cho sự tiến bộ trong thiên văn học, giám sát môi trường và viễn thông.

Việc tạo ra lược tần số nhỏ và hiệu quả rất khó khăn. Được giới thiệu vào năm 1993, lược tần số điện quang đã chứng minh có triển vọng trong việc sản xuất lược quang bằng phương pháp điều chế pha tầng, nhưng do yêu cầu công suất cao và băng thông hạn chế, những tiến bộ đã bị đình trệ. Kết quả là, laser femto giây và lược vi Kerr soliton đã chiếm lĩnh lĩnh vực này. Mặc dù chúng hiệu quả, nhưng công suất cao và khả năng điều chỉnh phức tạp của chúng đã hạn chế khi ứng dụng vào thực tế.

Lược tần số điện quang thúc đẩy công nghệ cảm biến quang tử
Lược tần quang sử dụng trong máy phát tần số với 2000 đường lược bao phủ phổ 450nm được tạo ra trên diện tích nhỏ hơn 1cm2 ( Ảnh: Junyin Zhang)

Tuy nhiên, trong những sáng chế gần đây, với các vật liệu mới như lithium niobate sử dụng trong mạch quang điện tích hợp màng mỏng đã có hiệu ứng tốt. Tính lưỡng chiết (chùm ánh sáng phân tách) của lithium niobate cũng thiết lập giới hạn tối đa cho băng thông, khiến băng thông rộng với công suất thấp hơn trở nên khó khăn.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một máy phát tần số lược quang điện sử dụng nền tảng lithium tantalate mới, với độ lưỡng chiết nội tại thấp hơn 17 lần so với lithium niobate, kết hợp các thiết kế mạch quang và vi sóng tiên tiến.

Sự đổi mới này đạt được phạm vi phổ 450 nm, phá kỷ lục và tạo ra hơn 2000 đường lược. Ngoài ra, nó mở rộng đáng kể băng thông và giảm yêu cầu về công suất vi sóng gần 20 lần so với các thiết kế trước đó, mở đường cho các công nghệ quang tử hiệu quả hơn.

Kỹ thuật tần số tiên tiến

Máy phát tần số điện quang cải tiến có cấu trúc “cộng hưởng ba tích hợp” có sử dụng lược tần số điện quang.

Thiết kế này hài hòa ba trường cộng hưởng hai quang học và một vi sóng thông qua một hệ thống được thiết kế chung kết hợp các mạch vi sóng đơn khối với các thành phần quang tử. Một bộ cộng hưởng ống dẫn sóng đồng phẳng phân tán được nhúng trong các mạch tích hợp quang tử liti tantalate giúp tăng cường đáng kể khả năng giới hạn vi sóng và hiệu quả năng lượng.

Thiết bị này, với diện tích nhỏ gọn 1×1 cm², tận dụng lưỡng chiết thấp của lithium tantalate để giảm thiểu sự giao thoa giữa các sóng ánh sáng.

Điều này cho phép tạo ra lược tần số mượt mà, nhất quán trong một nền tảng nhỏ, hiệu quả. Không giống như các hệ thống Kerr soliton, lược này hoạt động bằng cách sử dụng một diode laser phản hồi phân tán đơn giản, chạy tự do, cải thiện tính thân thiện với người dùng và giảm độ phức tạp.

Với phạm vi quang phổ 450 nm đáng chú ý, thiết bị này vượt trội hơn hiệu suất của các công nghệ lược tần số điện quang hiện tại. Thiết bị duy trì hoạt động ổn định trên 90 phần trăm phạm vi quang phổ tự do, loại bỏ nhu cầu về các cơ chế điều chỉnh phức tạp.

Kiến trúc này không chỉ mở rộng băng thông hoạt động mà còn đơn giản hóa việc triển khai, mở đường cho các ứng dụng thực tế trong truyền thông, cảm biến và hơn thế nữa.

Theo các nhà nghiên cứu, bằng cách kết hợp hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn và vận hành đơn giản, sự tiến bộ này đánh dấu bước tiến đáng kể trong đổi mới công nghệ quang tử.

“Thiết bị mới này có thể là một sự thay đổi lớn trong thế giới quang tử. Với thiết kế mạnh mẽ và diện tích nhỏ gọn, nó có thể tác động đến các lĩnh vực như robot, nơi mà việc đo khoảng cách bằng tia laser chính xác là rất quan trọng; và giám sát môi trường, nơi mà việc cảm biến khí chính xác là điều cần thiết”, nhóm nghiên cứu thông tin thêm.

Nguyên Ngọc (Theo Interesting Engineering )

tudonghoangaynay.vn
mca
Tin bài khác
Trần nhà trở thành mặt phẳng thứ hai cho nhà máy thông minh

Trần nhà trở thành mặt phẳng thứ hai cho nhà máy thông minh

Trong bối cảnh thiếu hụt lao động toàn cầu và áp lực tối ưu hóa không gian sản xuất ngày càng gia tăng, tự động hóa không còn là lựa chọn nâng cao mà trở thành giải pháp bắt buộc để duy trì năng lực sản xuất. Riêng tại Mỹ, 75% nhà sản xuất báo cáo thiếu lao động lành nghề trong năm 2024. Deloitte dự đoán đến năm 2033, có đến 1,9 triệu vị trí trong ngành sản xuất sẽ không thể được lấp đầy.
Nhận định phiên giao dịch ngày 1/8: Rủi ro ngắn hạn bắt đầu tăng cao

Nhận định phiên giao dịch ngày 1/8: Rủi ro ngắn hạn bắt đầu tăng cao

Thị trường ngày 31/7 ghi nhận tín hiệu hạ nhiệt khi VN Index không thể giữ vững mốc 1.520 điểm, kết phiên trong sắc đỏ nhẹ. Dù dòng tiền vẫn rất mạnh, sự phân hóa đã xuất hiện rõ hơn giữa các nhóm ngành. Khi tâm lý nhà đầu tư chuyển sang tự tin và hưng phấn, rủi ro ngắn hạn cũng bắt đầu tăng cao – đặc biệt với các vị thế ngắn hạn hoặc lướt sóng.
Cao điểm tấn công trấn áp tội phạm công nghệ cao phạm vi toàn quốc

Cao điểm tấn công trấn áp tội phạm công nghệ cao phạm vi toàn quốc

Sự thành công của đợt cao điểm không chỉ đo bằng số lượng chuyên án triệt phá; số lượng tài khoản bị xử lý ngăn chặn mà còn ở hiệu quả răn đe, tính chủ động và sự vào cuộc đồng bộ của cả hệ lực lượng An ninh mạng và phòng, chống tội phạm sử dụng công nghệ cao.
Nợ xấu tại loạt ngân hàng đã "hạ nhiệt"

Nợ xấu tại loạt ngân hàng đã "hạ nhiệt"

Tính đến ngày 30/6/2025, số dư nợ xấu tại nhiều ngân hàng ghi nhận giảm so với đầu năm. Nhiều nhà băng kỳ vọng tỷ lệ nợ xấu tiếp tục giảm mạnh trong quý III/2025.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/8/2025: Tuổi Ngọ dễ vướng mâu thuẫn, tuổi Mão tràn đầy nhiệt huyết

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/8/2025: Tuổi Ngọ dễ vướng mâu thuẫn, tuổi Mão tràn đầy nhiệt huyết

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 1/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 31/7: Dòng tiền mạnh giúp chỉ số “rút chân” tích cực

Thị trường chứng khoán ngày 31/7: Dòng tiền mạnh giúp chỉ số “rút chân” tích cực

Sau khi mở cửa đầy tích cực và có thời điểm vượt mốc 1.520 điểm, thị trường đã bất ngờ đảo chiều khiến VN Index có lúc mất mốc 1.490 điểm. Tuy nhiên, lực cầu quay trở lại mạnh mẽ vào phiên chiều đã giúp chỉ số thu hẹp đà giảm đáng kể. Kết phiên, VN Index chỉ còn giảm nhẹ hơn 5 điểm, cho thấy tâm lý nhà đầu tư vẫn khá chủ động và dòng tiền chưa hề rút lui.
Dữ liệu và AI đang trở thành

Dữ liệu và AI đang trở thành 'nguồn điện thứ hai' cho ngành năng lượng

Ngành năng lượng Việt Nam đang đứng trước thời điểm bản lề để chuyển đổi, nơi dòng điện không chỉ đến từ lưới điện vật lý, mà còn qua sức mạnh của quản trị dữ liệu và trí tuệ nhân tạo (AI).
Từ 1/8: Hà Nội dùng robot, công nghệ hỗ trợ người dân làm thủ tục hành chính

Từ 1/8: Hà Nội dùng robot, công nghệ hỗ trợ người dân làm thủ tục hành chính

Người dân Hà Nội sắp được sử dụng miễn phí các tiện ích công nghệ như WiFi tốc độ cao, robot hỗ trợ đọc văn bản, thiết bị định hướng cho người khiếm thị tại các điểm hành chính công từ tháng 8/2025.
CC1 thoái vốn khỏi Chương Dương Corp, thu về hơn 146 tỷ đồng

CC1 thoái vốn khỏi Chương Dương Corp, thu về hơn 146 tỷ đồng

CC1 thoái sạch vốn khỏi Chương Dương Corp, tương đương 23,77% vốn điều lệ chỉ sau hai phiên giao dịch, trong bối cảnh hoạt động kinh doanh đang vào guồng với hàng loạt dự án lớn và kết quả tài chính khởi sắc rõ nét.
F88 hợp tác Zalopay thúc đẩy tài chính số, gia tăng khả năng tiếp cận khoản vay qua nền tảng số

F88 hợp tác Zalopay thúc đẩy tài chính số, gia tăng khả năng tiếp cận khoản vay qua nền tảng số

TP.HCM, ngày 30/07/2025 - F88, chuỗi cửa hàng tài chính bình dân hàng đầu Việt Nam, và Zalopay, nền tảng thanh toán trực tuyến với hơn 16 triệu người dùng, vừa chính thức ký kết hợp tác dịch vụ nhằm mang đến giải pháp tài chính số tiện lợi, dễ tiếp cận cho hàng triệu người dân - đặc biệt là nhóm khách hàng phổ thông, chưa có điều kiện tiếp cận hệ thống ngân hàng truyền thống.
Quảng cáo
moxa