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
Vinamilk và chiến lược tăng trưởng hai con số

Vinamilk và chiến lược tăng trưởng hai con số

Trong khuôn khổ diễn đàn, bà Mai Kiều Liên, Tổng Giám đốc Vinamilk (HOSE: VNM), đã mang đến những góc nhìn sâu sắc về chiến lược tăng trưởng hai con số cho ngành sữa - một lĩnh vực không chỉ mang lại giá trị kinh tế mà còn góp phần quan trọng vào sự phát triển thể chất và trí tuệ của thế hệ tương lai Việt Nam.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Hàng loạt chiến lược mới thu hút khách hàng và thúc đẩy tăng trưởng

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Hàng loạt chiến lược mới thu hút khách hàng và thúc đẩy tăng trưởng

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: Hội nghị Đầu tư Techcombank 2025 - Đưa Việt Nam tăng trưởng hai con số; Vietcombank đẩy mạnh tín dụng, hỗ trợ kinh tế tăng trưởng bền vững; Sacombank đồng hành cùng doanh nghiệp,...
Điều khiển xoay tải trong hệ thống cần cẩu sử dụng phương pháp trượt phân cấp kết hợp tối ưu bầy đàn

Điều khiển xoay tải trong hệ thống cần cẩu sử dụng phương pháp trượt phân cấp kết hợp tối ưu bầy đàn

Nghiên cứu này tập trung vào việc điều khiển hướng của tải trong hệ thống cầu trục, với mục tiêu đảm bảo điều khiển hướng chính xác đồng thời dập tắt dao động dư do sự xoắn cáp gây ra.
Ủy ban Thường vụ Quốc hội bàn giải pháp phát triển nhân lực khoa học công nghệ, AI và CNTT

Ủy ban Thường vụ Quốc hội bàn giải pháp phát triển nhân lực khoa học công nghệ, AI và CNTT

Tại Phiên họp thứ 47, Ủy ban Thường vụ Quốc hội đã tập trung thảo luận các chính sách phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao, đặc biệt trong các lĩnh vực khoa học công nghệ, trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ thông tin và công nghiệp bán dẫn - nền tảng cho tăng trưởng nhanh và bền vững trong kỷ nguyên mới.
Tạp chí Đo lường, Điều khiển và Tự động hóa (MCA) tiếp tục được công nhận đến 1 điểm

Tạp chí Đo lường, Điều khiển và Tự động hóa (MCA) tiếp tục được công nhận đến 1 điểm

Ngày 11/7, Chủ tịch Hội đồng Giáo sư Nhà nước Nguyễn Kim Sơn đã ký ban hành Quyết định số 26/QĐ-HĐGSNN phê duyệt Danh mục tạp chí khoa học được tính điểm của 28 Hội đồng Giáo sư ngành, liên ngành năm 2025
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 12/7/2025: Tuổi Tuất dễ gặp căng thẳng, tuổi Mùi gặp tích cực

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 12/7/2025: Tuổi Tuất dễ gặp căng thẳng, tuổi Mùi gặp tích cực

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 12/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 11/7: Tín hiệu điều chỉnh đang hình thành?

Thị trường chứng khoán ngày 11/7: Tín hiệu điều chỉnh đang hình thành?

Dù tiếp tục ghi nhận phiên tăng điểm, thị trường ngày 11/7 đang phát đi tín hiệu thận trọng khi VN Index hình thành cây nến Doji với bóng trên dài – dấu hiệu cho thấy áp lực chốt lời đang tăng dần sau chuỗi phiên tăng nóng. Dòng tiền vẫn hoạt động tích cực như không có sự lan tỏa rộng và sự phân hóa ngày càng rõ rệt giữa các nhóm ngành.
Hội Tự động hóa Việt Nam và ENVIVA hợp tác phát triển AI phục vụ sản xuất và đào tạo

Hội Tự động hóa Việt Nam và ENVIVA hợp tác phát triển AI phục vụ sản xuất và đào tạo

Ngày 11/07, tại Hà Nội, Hội Tự động hoá Việt Nam (VAA) đã ký biên bản hợp tác với Công ty Cổ phần Tư vấn Công nghệ ENVIVA.
Techcombank khẳng định vai trò dẫn dắt với Investment Summit 2025

Techcombank khẳng định vai trò dẫn dắt với Investment Summit 2025

Ngân hàng TMCP Kỹ thương Việt Nam (Techcombank) tổ chức thành công Techcombank Investment Summit 2025 với chủ đề “Việt Nam mới: Tầm nhìn kiến tạo giá trị.
Để AI “chiếm lĩnh” cuộc sống ở mức độ nào là do tính toán của con người

Để AI “chiếm lĩnh” cuộc sống ở mức độ nào là do tính toán của con người

Những năm gần đây, AI đang dần chiếm ưu thế và can thiệp quá nhiều vào đời sống con người. Thậm chí, với nghề viết và ngành giáo dục, AI cũng đã len lỏi và can thiệp mỗi ngày một sâu sắc,…
Quảng cáo
moxa