timtos

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
Thủ tướng: Dành 10.000 tỷ đồng để “đột phá” phát triển khoa học và công nghệ

Thủ tướng: Dành 10.000 tỷ đồng để “đột phá” phát triển khoa học và công nghệ

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính cho biết dự kiến sẽ dành khoảng gần 10.000 tỷ đồng để thực hiện Nghị quyết 57 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số.
Nhận định phiên giao dịch ngày 10/3: Tiếp tục đà tăng, hướng tới vùng 1.350 – 1.360 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 10/3: Tiếp tục đà tăng, hướng tới vùng 1.350 – 1.360 điểm

Sau phiên giao dịch ngày 7/3 với đà tăng mạnh mẽ, VN Index đang hướng tới vùng 1.350 – 13.60 điểm trong tuần mới. Với thanh khoản cao và dòng tiền tập trung vào nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn, thị trường kỳ vọng tiếp tục duy trì xu hướng tăng trong ngày 10/3, dù có thể xuất hiện rung lắc tại các vùng kháng cự quan trọng.
Trường THCS Thanh Xuân:  Ngọn hải đăng giáo dục giữa lòng Thủ đô

Trường THCS Thanh Xuân: Ngọn hải đăng giáo dục giữa lòng Thủ đô

Trong bức tranh giáo dục đầy màu sắc của Thủ đô Hà Nội, Trường THCS Thanh Xuân nổi lên như một điểm sáng rực rỡ, nơi hội tụ những giá trị nhân văn, tri thức và khát vọng vươn xa. Được thành lập theo Quyết định số 2689/QĐ-UBND ngày 22/7/2016 của UBND quận Thanh Xuân, ngôi trường tọa lạc tại 203 Nguyễn Huy Tưởng, phường Thanh Xuân Trung, không chỉ là một cơ sở giáo dục chất lượng cao mà còn là biểu tượng của sự nỗ lực, tận tâm và sáng tạo trong hành trình đào tạo thế hệ trẻ.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 10/3/2025: Tuổi Thân chú ý sức khỏe, tuổi Sửu thu nhập đảm bảo

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 10/3/2025: Tuổi Thân chú ý sức khỏe, tuổi Sửu thu nhập đảm bảo

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 10/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Chỉ số sản xuất ngành chế biến, chế tạo tăng 20% trong tháng 2/2025

Chỉ số sản xuất ngành chế biến, chế tạo tăng 20% trong tháng 2/2025

Chỉ số sản xuất toàn ngành công nghiệp 2 tháng đầu năm tăng 7,2% so với cùng kỳ năm trước. Trong đó, ngành chế biến, chế tạo tăng 20% so với cùng kỳ.
Hai nhà khoa học nữ của ĐH Bách khoa Hà Nội, ĐH Quốc gia TP.HCM được trao giải thưởng Kovalevskaia 2024

Hai nhà khoa học nữ của ĐH Bách khoa Hà Nội, ĐH Quốc gia TP.HCM được trao giải thưởng Kovalevskaia 2024

PGS.TS Nguyễn Minh Tân và PGS.TS Đặng Thị Mỹ Dung được trao giải thưởng Kovalevskaia năm 2024 vì có thành tích xuất sắc trong nghiên cứu khoa học và ứng dụng vào thực tiễn.
Chuyển đổi xanh để đón đầu trong ngành hàng hải

Chuyển đổi xanh để đón đầu trong ngành hàng hải

Với lợi thế về địa lý, ngành công nghiệp tàu thủy Việt Nam đang và sẽ đón nhận nhiều cơ hội từ môi trường vĩ mô và xu hướng phát triển của thị trường nhất là trong ngành công nghiệp đóng tàu.
Thống đốc NHNN: Cân đối giữa cho vay và nguồn vốn huy động làm nhà ở xã hội tránh rủi ro

Thống đốc NHNN: Cân đối giữa cho vay và nguồn vốn huy động làm nhà ở xã hội tránh rủi ro

Theo Thống đốc NHNN Nguyễn Thị Hồng, ngân hàng huy động vốn của nguời dân là huy động ngắn hạn, còn cho vay làm dự án là cho vay dài hạn do đó việc cân đối giữa cho vay và nguồn vốn huy động rất quan trọng để tránh việc khi người dân cần rút tiền mà tổ chức tín dụng chưa thu hồi được từ người vay, gây rủi ro cho ngân hàng.
Ông Lê Quang Vinh giữ chức Tổng giám đốc Vietcombank

Ông Lê Quang Vinh giữ chức Tổng giám đốc Vietcombank

Ông Lê Quang Vinh - Ủy viên Ban Thường vụ Đảng ủy, Phó Tổng Giám đốc phụ trách Ban điều hành Vietcombank giữ chức vụ Phó Bí thư Đảng ủy, Thành viên HĐQT, Tổng Giám đốc ngân hàng kể từ ngày 07/3/2025.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/3/2025: Tuổi Sửu gặp nhiều may mắn, tuổi Tỵ cần phải cẩn trọng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/3/2025: Tuổi Sửu gặp nhiều may mắn, tuổi Tỵ cần phải cẩn trọng

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 9/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Quảng cáo
qc-may-tinh