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
trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: VietinBank tiếp tục đóng cửa thêm hai phòng giao dịch

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: VietinBank tiếp tục đóng cửa thêm hai phòng giao dịch

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự và cổ tức của các ngân hàng như: SHB công bố biểu lãi suất huy động tháng 5/2025; VietinBank tiếp tục đóng cửa thêm hai phòng giao dịch tại Hà Nội và TP.HCM; Một quỹ đầu tư Malaysia nắm trên 1% vốn ACB...
Nghiên cứu mô hình và kỹ thuật giảm nhiễu chế độ chung cho bộ chuyển đổi cộng hưởng LLC

Nghiên cứu mô hình và kỹ thuật giảm nhiễu chế độ chung cho bộ chuyển đổi cộng hưởng LLC

Nguồn điện chuyển mạch (SMPS) được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như viễn thông, công nghệ thông tin và xe điện, nơi luôn yêu cầu hiệu quả năng lượng.
Đảng bộ PV Power - Hạt nhân lãnh đạo toàn diện, nâng tầm doanh nghiệp trong chuyển đổi năng lượng

Đảng bộ PV Power - Hạt nhân lãnh đạo toàn diện, nâng tầm doanh nghiệp trong chuyển đổi năng lượng

Trong nhiệm kỳ 2020–2025, Đảng bộ PV Power đã khẳng định vai trò hạt nhân lãnh đạo toàn diện, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của doanh nghiệp. Từ hiện thực hóa dự án LNG Nhơn Trạch 3 & 4, chuyển đổi số toàn diện đến mở rộng năng lượng tái tạo, mỗi bước đi đều mang dấu ấn chỉ đạo chiến lược của Đảng bộ. Thành tựu hôm nay là tiền đề vững chắc để PV Power tiếp tục khát vọng vươn xa trong kỷ nguyên năng lượng xanh.
Phó Chủ tịch TP. Hà Nội Dương Đức Tuấn được giao thêm nhiệm vụ mới

Phó Chủ tịch TP. Hà Nội Dương Đức Tuấn được giao thêm nhiệm vụ mới

UBND TP Hà Nội mới ban hành Quyết định số 2545/QĐ-UBND về việc thành lập Ban chỉ đạo cấp nước an toàn và chống thất thoát, thất thu nước sạch trên địa bàn thành phố Hà Nội giai đoạn 2025-2030.
Thị trường chứng khoán ngày 23/5: Dòng tiền thận trọng khi tiến sát vùng cản, thanh khoản giảm mạnh

Thị trường chứng khoán ngày 23/5: Dòng tiền thận trọng khi tiến sát vùng cản, thanh khoản giảm mạnh

Phiên giao dịch ngày 23/5 dao động trong biên độ hẹp khi VN Index chỉ nhích nhẹ 0,62 điểm, đóng cửa tại 1.314,46 điểm. Trạng thái giằng co hiện rõ qua mẫu nến Doji nhỏ trên đồ thị ngày, phản ánh tâm lý thị trường đang phân vân trước ngưỡng cản kỹ thuật. Bên cạnh đó, thanh khoản sụt giảm mạnh còn chưa tới 17 nghìn tỷ đồng cho thấy sự thận trọng bắt đầu chiếm ưu thế trong ngắn hạn.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 24/5/2025: Tuổi Hợi dễ khắc khẩu, tuổi Tý hoàn thành tốt công việc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 24/5/2025: Tuổi Hợi dễ khắc khẩu, tuổi Tý hoàn thành tốt công việc

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 24/5/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
‘Gã khổng lổ’ SK Group đứng sau những dự án năng lượng nào tại Việt Nam?

‘Gã khổng lổ’ SK Group đứng sau những dự án năng lượng nào tại Việt Nam?

SK Group (Hàn Quốc), một trong những tập đoàn năng lượng lớn nhất châu Á - đang âm thầm mở rộng sự hiện diện trong lĩnh vực năng lượng tái tạo tại Việt Nam, biến quốc gia Đông Nam Á này thành bàn đạp chiến lược cho tham vọng toàn cầu.
Inox Tân Tiến: Khẳng định vị thế thương hiệu Việt bằng chất lượng và đổi mới

Inox Tân Tiến: Khẳng định vị thế thương hiệu Việt bằng chất lượng và đổi mới

Gần 10 năm bền bỉ xây dựng và phát triển, Inox Tân Tiến đã vươn lên trở thành một trong những doanh nghiệp tiêu biểu trong ngành thép không gỉ tại Việt Nam. Với chiến lược đầu tư bài bản, công nghệ hiện đại và khát vọng vươn xa, doanh nghiệp đang từng bước khẳng định vị thế trên thị trường trong nước và quốc tế.
Thách thức, cơ hội và tiềm năng khi xuất khẩu  vào thị trường Thái Lan

Thách thức, cơ hội và tiềm năng khi xuất khẩu vào thị trường Thái Lan

Thái Lan luôn giữ vững vị trí đối tác thương mại lớn nhất của Việt Nam trong khối Asean, trong khi Việt Nam là đối tác thương mại lớn thứ hai của Thái Lan trong khu vực. Hai nước đã ký kết nhiều hiệp định và thỏa thuận thương mại, đặc biệt là Hiệp định Thương mại hàng hóa Asean (ATIGA) và Hiệp định Đối tác kinh tế toàn diện khu vực (RCEP).
Tương lai tự động hóa của ngành ẩm thực đang đến rất gần

Tương lai tự động hóa của ngành ẩm thực đang đến rất gần

Một bước tiến lớn trong lĩnh vực tự động hóa ẩm thực vừa được triển khai tại nhà hàng Breaking Dawn First Born ở Los Gatos, California. Tại đây, một hệ thống robot tiên tiến mang tên BurgerBots đã bắt đầu lắp ráp bánh mì kẹp thịt chỉ trong 27 giây, đánh dấu một bước ngoặt trong cách ngành dịch vụ ăn uống vận hành.
siement
Quảng cáo
moxa