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
chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/6/2025: Tuổi Tuất gặp mâu thuẫn, tuổi Tỵ tinh thần hăng hái

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/6/2025: Tuổi Tuất gặp mâu thuẫn, tuổi Tỵ tinh thần hăng hái

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 16/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
TSG Petro khánh thành Nhà máy Hóa dầu Quốc tế công suất 100 triệu lít/năm tại Long An

TSG Petro khánh thành Nhà máy Hóa dầu Quốc tế công suất 100 triệu lít/năm tại Long An

TSG Petro chính thức khánh thành nhà máy hóa dầu hiện đại với công suất 100 triệu lít/năm tại Long An, đánh dấu bước ngoặt trong chiến lược phát triển và vươn ra thị trường toàn cầu.
ATE: Trụ cột chiến lược cho sản xuất điện tử hiện đại

ATE: Trụ cột chiến lược cho sản xuất điện tử hiện đại

Trong bối cảnh ngành công nghiệp điện tử đang phát triển với tốc độ chóng mặt, việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, giảm thiểu lỗi và rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường là những yêu cầu sống còn đối với các nhà sản xuất. Đó là lúc Thiết bị kiểm tra tự động (ATE - Automated Test Equipment) đóng vai trò then chốt, mang lại khả năng xác minh sản phẩm nhanh chóng, chính xác và có tính lặp lại cao trên dây chuyền sản xuất.
Trung Quốc tung ra chip AI "phi nhị phân" đầu tiên trên thế giới

Trung Quốc tung ra chip AI "phi nhị phân" đầu tiên trên thế giới

Trung Quốc vừa bước một bước dài trong cuộc đua công nghệ toàn cầu khi tuyên bố đã bắt đầu sản xuất hàng loạt chip AI phi nhị phân đầu tiên trên thế giới. .
Phân tích chế độ thực nghiệm dựa trên OS-ELM để dự báo bức xạ mặt trời ngắn hạn: Nghiên cứu trường hợp tại Hà Nội

Phân tích chế độ thực nghiệm dựa trên OS-ELM để dự báo bức xạ mặt trời ngắn hạn: Nghiên cứu trường hợp tại Hà Nội

Dự báo bức xạ mặt trời đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của các nguồn năng lượng tái tạo.
Dấu ấn nhà báo Đinh Thế Huynh

Dấu ấn nhà báo Đinh Thế Huynh

Cái tên Đinh Thế Huynh được nhắc đến khá nhiều dưới gốc đa 71 Hàng Trống, trước khi ông chính thức trở thành phóng viên Báo Nhân Dân. Rằng ông đã là lính chiến đấu ở thành cổ Quảng Trị, rồi học đại học, làm Phó Tiến sĩ ở Đại học danh tiếng Lô-mô-nô-xốp, Mát-xcơ-va. Ông đã viết bài cộng tác với Báo Nhân Dân và điều đặc biệt là những nhà báo lão làng như Hoàng Tùng, Hồng Hà, Hà Đăng nhất trí “chấm” ông về báo. Đặc biệt hơn nữa, ông được cụ Thép - tên thường gọi của nhà báo nổi tiếng Thép Mới, chọn làm đệ tử chân truyền! Với những nhà báo tập tọe như chúng tôi - những kẻ coi giời bằng vung, lối ra mắt như thế gây choáng nặng!
Doanh nghiệp giảm thiểu chi phí rõ rệt nhờ ứng dụng AI

Doanh nghiệp giảm thiểu chi phí rõ rệt nhờ ứng dụng AI

Hiện nay trí tuệ nhân tạo (AI) đang thay đổi cách doanh nghiệp vận hành, từ tự động hóa quy trình, tối ưu hóa dữ liệu đến nâng cao trải nghiệm khách hàng. Với sự phát triển mạnh mẽ, AI không chỉ giúp tăng năng suất và giảm chi phí mà còn mở ra những cơ hội mới. Do đó, doanh nghiệp cần có chiến lược phù hợp để tận dụng tối đa lợi ích từ AI và giảm thiểu rủi ro.
Chính thức công bố Chương trình Chuyển đổi số chợ truyền thống và tiểu thương

Chính thức công bố Chương trình Chuyển đổi số chợ truyền thống và tiểu thương

Ngày 14/6/2025, tại TP.HCM, Cục Thương mại điện tử và Kinh tế số (Bộ Công Thương) chính thức phát động Chương trình Chuyển đổi số tiểu thương chợ truyền thống.
Quốc hội chốt áp thuế suất ưu đãi 10% cho báo chí

Quốc hội chốt áp thuế suất ưu đãi 10% cho báo chí

Luật Thuế thu nhập doanh nghiệp (sửa đổi) quy định áp mức thuế suất ưu đãi 10% đối với thu nhập của các cơ quan báo chí.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: VietinBank nhân tài là trái tim chuyển đổi số

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: VietinBank nhân tài là trái tim chuyển đổi số

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: MB tặng miễn phí ứng dụng bán hàng và xuất hóa đơn điện tử; VietinBank: Nhân tài là trái tim của chuyển đổi số; SHB đồng hành kiến tạo hệ sinh thái số quốc gia...
siement
Quảng cáo
moxa