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
vaa
Tin bài khác
HASEM sẽ tập trung nghiên cứu tư vấn chiến lược phát triển kinh tế đô thị TP.HCM

HASEM sẽ tập trung nghiên cứu tư vấn chiến lược phát triển kinh tế đô thị TP.HCM

Sáng ngày 7/1/2026, Hội Khoa học Kinh tế và Quản lý TP.HCM (HASEM) đã tổ chức Đại hội Đại biểu nhiệm kỳ I (2025-2030) thành công tốt đẹp. Đại hội đã bầu TS. Trương Thị Minh Sâm tiếp tục giữ chức Chủ tịch và TS. Bùi Hồng Quân giữ chức Phó Chủ tịch kiêm Tổng Thư ký HASEM.
Cuộc đua lượng tử toàn cầu: Khi qubit trở thành tài nguyên chiến lược

Cuộc đua lượng tử toàn cầu: Khi qubit trở thành tài nguyên chiến lược

Với hàng chục tỷ USD đầu tư từ các tập đoàn công nghệ và chính phủ, máy tính lượng tử đang chuyển mình từ nghiên cứu nền tảng sang các hệ thống có khả năng vận hành thực tế. Từ Google, IBM, Microsoft đến các startup và liên minh quốc gia, cuộc đua công nghệ lượng tử đang định hình một kỷ nguyên tính toán mới, nơi qubit được xem là tài nguyên chiến lược của tương lai.
Dấu son lịch sử của quyền làm chủ nhân dân

Dấu son lịch sử của quyền làm chủ nhân dân

Sáng 6/1, tại Hội trường Diên Hồng - Nhà Quốc hội, Lễ kỷ niệm cấp quốc gia 80 năm Ngày Tổng tuyển cử đầu tiên bầu Quốc hội Việt Nam (6/1/1946 - 6/1/2026) đã được long trọng tổ chức. Buổi lễ do Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam, Quốc hội, Chủ tịch nước, Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam và Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp tổ chức.
Phát biểu của Tổng Bí thư Tô Lâm tại Lễ kỷ niệm 80 năm Ngày Tổng tuyển cử đầu tiên bầu Quốc hội Việt Nam

Phát biểu của Tổng Bí thư Tô Lâm tại Lễ kỷ niệm 80 năm Ngày Tổng tuyển cử đầu tiên bầu Quốc hội Việt Nam

Sáng ngày 6/1, Lễ kỷ niệm 80 năm Ngày Tổng tuyển cử đầu tiên bầu Quốc hội Việt Nam (6/1/1946 - 6/1/2026) được tổ chức trọng thể tại Hội trường Diên Hồng, Nhà Quốc hội. Tổng Bí thư Tô Lâm dự và có bài phát biểu chỉ đạo tại buổi lễ. Tạp chí Tự động hóa Ngày nay trân trọng giới thiệu toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư Tô Lâm.
Nhận định phiên giao dịch ngày  7/1: Cân nhắc chốt lời khi VN-Index áp sát vùng 1.830 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 7/1: Cân nhắc chốt lời khi VN-Index áp sát vùng 1.830 điểm

Phiên giao dịch ngày 6/1 khép lại với diễn biến tích cực khi VN-Index bứt phá mạnh và tiến sát vùng 1.830 điểm, nhờ sự dẫn dắt của nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn và dòng tiền cải thiện rõ nét. Tuy nhiên, khi chỉ số đã tăng liên tiếp nhiều phiên và tiệm cận vùng kháng cự mạnh, nhà đầu tư được khuyến nghị cân nhắc chốt lời từng phần, đồng thời duy trì sự thận trọng trong các quyết định giao dịch ngắn hạn.
Mở rộng ứng dụng AI hỗ trợ kỹ thuật, tăng tốc sửa chữa và giảm thời gian ngừng thiết bị

Mở rộng ứng dụng AI hỗ trợ kỹ thuật, tăng tốc sửa chữa và giảm thời gian ngừng thiết bị

United Rentals, Inc. - một trong những tập đoàn cho thuê thiết bị lớn nhất thế giới - vừa thông báo mở rộng triển khai Manual Assist AI trên toàn doanh nghiệp. Đây là ứng dụng dựa trên nền tảng web, cung cấp khả năng chẩn đoán bằng trí tuệ nhân tạo (AI) và truy cập theo yêu cầu vào hàng nghìn tài liệu hướng dẫn của các nhà sản xuất thiết bị, nhằm hỗ trợ trực tiếp cho các đội ngũ dịch vụ kỹ thuật.
VIET INDUSTRY 2026: Kết nối hạ tầng, kiến tạo hệ sinh thái công nghiệp hiện đại

VIET INDUSTRY 2026: Kết nối hạ tầng, kiến tạo hệ sinh thái công nghiệp hiện đại

Viet Industry 2026 dự kiến diễn ra từ ngày 16-18/9/2026 tại Trung tâm Triển lãm Việt Nam (VEC). Triển lãm quy tụ 500 gian hàng từ hơn 20 quốc gia, dự kiến đón 15.000 khách tham quan chuyên ngành.
HASI và câu chuyện nâng cấp chuỗi công nghiệp hỗ trợ

HASI và câu chuyện nâng cấp chuỗi công nghiệp hỗ trợ

Đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số - xanh, phát triển nhân lực chất lượng cao và mở rộng hợp tác quốc tế là những trụ cột chiến lược của Hiệp hội Công nghiệp hỗ trợ TP.HCM (HASI). Đây là thông điệp được Chủ tịch HASI Võ Sơn Điền nhấn mạnh tại Đại hội bất thường nhiệm kỳ I (2025 - 2030) của HASI.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/1/2026: Tuổi Mão cơ hội giàu lên, tuổi Hợi tình cảm rạn nứt

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/1/2026: Tuổi Mão cơ hội giàu lên, tuổi Hợi tình cảm rạn nứt

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 7/1/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Bosch bắt tay NVIDIA và Microsoft, đưa AI trở thành "trí não" của buồng lái ô tô

Bosch bắt tay NVIDIA và Microsoft, đưa AI trở thành "trí não" của buồng lái ô tô

Sự hợp tác giữa Bosch, NVIDIA và Microsoft tại CES 2026 mở ra thế hệ buồng lái thông minh mới, nơi ô tô không chỉ là phương tiện di chuyển mà còn có khả năng tự học, hỗ trợ công việc và nâng cao an toàn cho người lái.
song-gia-tri