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
Việt Nam luôn coi trọng và nỗ lực thực hiện các cam kết quốc tế về quyền con người

Việt Nam luôn coi trọng và nỗ lực thực hiện các cam kết quốc tế về quyền con người

Trong các ngày từ 7 - 8/7, Đoàn Việt Nam với đại diện của 9 cơ quan gồm Tòa án nhân dân tối cao, Viện kiểm sát nhân dân tối cao, Bộ Tư pháp, Bộ Ngoại giao, Bộ Công an, Bộ Nội vụ, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch, Bộ Dân tộc và Tôn giáo, Văn phòng Chính phủ, do Thứ trưởng Bộ Tư pháp Nguyễn Thanh Tịnh làm Trưởng đoàn sẽ tham dự Phiên đối thoại về Báo cáo quốc gia thực thi Công ước quốc tế về các quyền dân sự và chính trị (Công ước ICCPR) tại Phiên họp thứ 144 của Ủy ban Nhân quyền Liên hợp quốc tại Geneve, Thụy Sỹ. Thứ trưởng Bộ Tư pháp Nguyễn Thanh Tịnh đã thông tin về sự kiện quan trọng này.
6 tháng đầu năm: Ngành chế biến chế tạo tăng 11,1%

6 tháng đầu năm: Ngành chế biến chế tạo tăng 11,1%

Sản xuất công nghiệp trong quý II/2025 tiếp tục tăng trưởng tích cực, chỉ số sản xuất công nghiệp ước tăng 10,3% so với cùng kỳ năm trước, trong đó công nghiệp chế biến, chế tạo tăng 12,3%.
Cổng IoT thông minh: Giải pháp kết nối dữ liệu mạnh mẽ cho tự động hóa hiện đại

Cổng IoT thông minh: Giải pháp kết nối dữ liệu mạnh mẽ cho tự động hóa hiện đại

Trong thời đại mà dữ liệu là yếu tố then chốt thúc đẩy hiệu quả vận hành và ra quyết định, các thiết bị trung gian như cổng IoT đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối hệ thống vật lý với nền tảng số. Một trong những giải pháp nổi bật hiện nay là MSA FieldServer, dòng cổng IoT thông minh giúp cầu nối hiệu quả giữa các hệ thống tự động hóa tòa nhà, công nghiệp và nền tảng đám mây.
Đẩy mạnh phòng, chống bạo lực gia đình bằng truyền thông số

Đẩy mạnh phòng, chống bạo lực gia đình bằng truyền thông số

Với những bước tiến quan trọng trong xây dựng pháp luật, đẩy mạnh tuyên truyền và hỗ trợ nạn nhân, công tác phòng, chống bạo lực gia đình ở Việt Nam đang ngày càng đạt được hiệu quả rõ rệt. Tuy nhiên, tình hình bạo lực vẫn còn diễn biến phức tạp, đòi hỏi truyền thông phải tiếp tục phát huy vai trò là “chìa khóa” thay đổi nhận thức và thúc đẩy hành động trong cộng đồng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/7/2025: Tuổi Mão phát huy tài năng, tuổi Ngọ dễ bị lừa gạt

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/7/2025: Tuổi Mão phát huy tài năng, tuổi Ngọ dễ bị lừa gạt

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 6/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Camera AI xử lý thị giác thời gian thực ngay trên thiết bị

Camera AI xử lý thị giác thời gian thực ngay trên thiết bị

B&R Industrial Automation - một bộ phận tự động hóa máy móc của tập đoàn ABB - vừa ra mắt thế hệ camera thông minh mới tích hợp AI tiên tiến, đánh dấu bước tiến lớn trong việc đưa công nghệ thị giác máy vào vòng điều khiển thời gian thực. Camera này không chỉ quan sát mà còn có khả năng phản ứng tức thì với các tình huống phát sinh trên dây chuyền sản xuất, một tính năng mang tính cách mạng trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp.
Đại học Bách khoa Hà Nội là nòng cốt trong hệ sinh thái KHCN và đổi mới sáng tạo Việt Nam

Đại học Bách khoa Hà Nội là nòng cốt trong hệ sinh thái KHCN và đổi mới sáng tạo Việt Nam

Chiều 4/7, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) và Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) đã đồng chủ trì chương trình làm việc tại Đại học Bách khoa Hà Nội, tập trung vào các nội dung về khoa học - công nghệ, đổi mới sáng tạo (ĐMST) và chuyển đổi số (CĐS).
Phó Thủ tướng ký quyết định đổi tên hai trường đại học ở Hà Nội

Phó Thủ tướng ký quyết định đổi tên hai trường đại học ở Hà Nội

Phó Thủ tướng Lê Thành Long vừa ký quyết định đổi tên 2 trường đại học trên địa bàn Hà Nội là Trường Đại học Kiểm sát Hà Nội và Trường Đại học Công nghiệp Dệt may Hà Nội. Quyết định có hiệu lực từ 4/7.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Agribank giữ vững mặt bằng lãi suất huy động

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Agribank giữ vững mặt bằng lãi suất huy động

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 như: Vietcombank ghi nhận kết quả kinh doanh tích cực; MB thông báo thành lập Chi nhánh Cẩm Phả; Agribank giữ mặt bằng lãi suất huy động...
Tự động hóa cho quy trình mở: Tiêu chuẩn mới cho hệ sinh thái linh hoạt

Tự động hóa cho quy trình mở: Tiêu chuẩn mới cho hệ sinh thái linh hoạt

Kể từ lần đầu tiên được công bố bởi ExxonMobil tại Diễn đàn ARC năm 2016, sáng kiến Tự động hóa Quy trình mở (Open Process Autumation - OPA) đã không ngừng thu hút sự chú ý của cộng đồng công nghiệp toàn cầu. Giờ đây, sau nhiều năm phát triển, OPA đã đạt được một bước ngoặt mang tính chứng minh khi dự án "Ngọn hải đăng" của ExxonMobil chính thức đi vào vận hành, mở ra một tương lai mới cho các hệ thống điều khiển mở trong ngành sản xuất.
Quảng cáo
moxa