انڈسٹری نیوز: 6G کمیونیکیشن نے ایک نئی پیش رفت حاصل کی!

پروفیسر وتیاچمنانکل نے کہا، "مجوزہ پولرائزیشن ملٹی پلیکسر ایک ہی فریکوئنسی بینڈ کے اندر ایک ساتھ متعدد ڈیٹا اسٹریمز کو منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے، مؤثر طریقے سے ڈیٹا کی گنجائش کو دوگنا کرتا ہے۔" ڈیوائس کے ذریعے حاصل کردہ رشتہ دار بینڈوڈتھ کسی بھی فریکوئنسی رینج میں بے مثال ہے، جو مربوط ملٹی پلیکسرز کے لیے ایک اہم چھلانگ کی نمائندگی کرتی ہے۔

پولرائزیشن ملٹی پلیکسرز جدید مواصلات میں ضروری ہیں کیونکہ وہ ایک ہی فریکوئنسی بینڈ کو شیئر کرنے کے لیے متعدد سگنلز کو فعال کرتے ہیں، جس سے چینل کی صلاحیت میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔

نیا آلہ مخروطی دشاتمک کپلرز اور انیسوٹروپک موثر میڈیم کلیڈنگ کا استعمال کرکے اسے حاصل کرتا ہے۔ یہ اجزاء پولرائزیشن بائرفرنجنس کو بڑھاتے ہیں، جس کے نتیجے میں ایک اعلی پولرائزیشن ایکسٹینشن ریشو (PER) اور وسیع بینڈوتھ — موثر ٹیرا ہرٹز کمیونیکیشن سسٹم کی اہم خصوصیات ہیں۔

روایتی ڈیزائن کے برعکس جو پیچیدہ اور فریکوئنسی پر منحصر غیر متناسب ویو گائیڈز پر انحصار کرتے ہیں، نیا ملٹی پلیکسر صرف معمولی فریکوئنسی انحصار کے ساتھ انیسوٹروپک کلیڈنگ کا استعمال کرتا ہے۔ یہ نقطہ نظر مخروطی کپلرز کے ذریعہ فراہم کردہ کافی بینڈوتھ کا مکمل فائدہ اٹھاتا ہے۔

نتیجہ 40% کے قریب فریکشنل بینڈوڈتھ ہے، اوسط PER 20 dB سے زیادہ ہے، اور تقریباً 1 dB کا کم از کم اندراج نقصان ہے۔ کارکردگی کی یہ پیمائشیں موجودہ آپٹیکل اور مائیکروویو ڈیزائنز سے کہیں زیادہ ہیں، جو اکثر تنگ بینڈوتھ اور زیادہ نقصان کا شکار ہوتے ہیں۔

تحقیقی ٹیم کا کام نہ صرف terahertz سسٹمز کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے بلکہ وائرلیس مواصلات میں ایک نئے دور کی بنیاد بھی رکھتا ہے۔ ڈاکٹر گاو نے نوٹ کیا، "یہ جدت terahertz مواصلات کی صلاحیت کو کھولنے میں کلیدی محرک ہے۔" ایپلی کیشنز میں ہائی ڈیفینیشن ویڈیو اسٹریمنگ، اگمینٹڈ رئیلٹی، اور اگلی نسل کے موبائل نیٹ ورکس جیسے 6G شامل ہیں۔

روایتی terahertz پولرائزیشن مینجمنٹ سلوشنز، جیسے کہ آرتھوگونل موڈ ٹرانسڈیوسرز (OMTs) جو مستطیل دھاتی ویو گائیڈز پر مبنی ہیں، کو اہم حدود کا سامنا ہے۔ میٹل ویو گائیڈز اعلی تعدد پر اومک نقصانات کا تجربہ کرتے ہیں، اور سخت جیومیٹرک تقاضوں کی وجہ سے ان کی تیاری کے عمل پیچیدہ ہوتے ہیں۔

آپٹیکل پولرائزیشن ملٹی پلیکسرز، بشمول Mach-Zehnder interferometers یا photonic کرسٹل استعمال کرنے والے، بہتر انٹیگریبلٹی اور کم نقصانات پیش کرتے ہیں لیکن اکثر بینڈوڈتھ، compactness، اور مینوفیکچرنگ پیچیدگی کے درمیان ٹریڈ آف کی ضرورت ہوتی ہے۔

ڈائریکشنل کپلر آپٹیکل سسٹمز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں اور کومپیکٹ سائز اور اعلی PER حاصل کرنے کے لیے مضبوط پولرائزیشن بائرفرنجنس کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، وہ تنگ بینڈوتھ اور مینوفیکچرنگ رواداری کے لیے حساسیت کی وجہ سے محدود ہیں۔

نیا ملٹی پلیکسر ان حدود پر قابو پاتے ہوئے مخروطی دشاتمک کپلر اور موثر میڈیم کلیڈنگ کے فوائد کو یکجا کرتا ہے۔ anisotropic cladding ایک وسیع بینڈوتھ میں اعلی PER کو یقینی بناتے ہوئے نمایاں بائرفرنجنس کی نمائش کرتی ہے۔ یہ ڈیزائن کا اصول روایتی طریقوں سے علیحدگی کی نشاندہی کرتا ہے، جو terahertz انضمام کے لیے ایک قابل توسیع اور عملی حل فراہم کرتا ہے۔

ملٹی پلیکسر کی تجرباتی توثیق نے اس کی غیر معمولی کارکردگی کی تصدیق کی۔ ڈیوائس 225-330 GHz رینج میں مؤثر طریقے سے کام کرتی ہے، 20 dB سے اوپر PER برقرار رکھتے ہوئے 37.8% کی فریکشنل بینڈوڈتھ حاصل کرتی ہے۔ اس کا کمپیکٹ سائز اور معیاری مینوفیکچرنگ کے عمل کے ساتھ مطابقت اسے بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں بناتی ہے۔

ڈاکٹر گاؤ نے ریمارکس دیے، "یہ اختراع نہ صرف ٹیرا ہرٹز مواصلاتی نظام کی کارکردگی کو بڑھاتی ہے بلکہ زیادہ طاقتور اور قابل اعتماد تیز رفتار وائرلیس نیٹ ورکس کے لیے بھی راہ ہموار کرتی ہے۔"

اس ٹکنالوجی کی ممکنہ ایپلی کیشنز مواصلاتی نظام سے باہر ہیں۔ سپیکٹرم کے استعمال کو بہتر بنا کر، ملٹی پلیکسر راڈار، امیجنگ اور انٹرنیٹ آف تھنگز جیسے شعبوں میں ترقی کر سکتا ہے۔ "ایک دہائی کے اندر، ہم توقع کرتے ہیں کہ ان ٹیرا ہرٹز ٹیکنالوجیز کو مختلف صنعتوں میں وسیع پیمانے پر اپنایا جائے گا اور ان کو مربوط کیا جائے گا،" پروفیسر وتیاچمنانکل نے کہا۔

ملٹی پلیکسر کو ٹیم کی طرف سے تیار کردہ پہلے کے بیمفارمنگ آلات کے ساتھ بغیر کسی رکاوٹ کے مربوط کیا جا سکتا ہے، جس سے ایک متحد پلیٹ فارم پر اعلیٰ درجے کی مواصلاتی فعالیتوں کو فعال کیا جا سکتا ہے۔ یہ مطابقت موثر میڈیم پوش ڈائی الیکٹرک ویو گائیڈ پلیٹ فارم کی استعداد اور توسیع پذیری کو نمایاں کرتی ہے۔

ٹیم کے تحقیقی نتائج لیزر اینڈ فوٹوونک ریویوز میں شائع کیے گئے ہیں، جو فوٹوونک ٹیرا ہرٹز ٹیکنالوجی کو آگے بڑھانے میں ان کی اہمیت پر زور دیتے ہیں۔ پروفیسر فوجیتا نے ریمارکس دیے، "اہم تکنیکی رکاوٹوں پر قابو پا کر، اس اختراع سے اس شعبے میں دلچسپی اور تحقیقی سرگرمیوں کو فروغ دینے کی امید ہے۔"

محققین کا اندازہ ہے کہ ان کا کام آنے والے سالوں میں نئی ​​ایپلی کیشنز اور مزید تکنیکی بہتری کو متاثر کرے گا، جو بالآخر تجارتی پروٹو ٹائپس اور مصنوعات کی طرف لے جائے گا۔

یہ ملٹی پلیکسر terahertz مواصلات کی صلاحیت کو کھولنے میں ایک اہم قدم کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ انٹیگریٹڈ ٹیرا ہرٹز ڈیوائسز کے لیے اپنی بے مثال کارکردگی کی پیمائش کے ساتھ ایک نیا معیار طے کرتا ہے۔

جیسے جیسے تیز رفتار، اعلیٰ صلاحیت والے کمیونیکیشن نیٹ ورکس کی مانگ بڑھتی جارہی ہے، اس طرح کی اختراعات وائرلیس ٹیکنالوجی کے مستقبل کی تشکیل میں اہم کردار ادا کریں گی۔