ரேடியோ அலைகளை உருவாக்கும் ஒலி அலைகள்

ஒளியணுவியல் (Photonics) தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி ரேடியோ சிக்னல்களை வடிவமைப்பது ஒரு மாற்றுமுறையாக அமையும். ஆனால் தற்போதைய சிலிக்கான் ஒளி சுற்றுகளின் பன்முகத்தன்மை மூலம் புதிய சாத்தியங்களைத் உருவாக்க முடியும், என்று ட்வென்டே பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். அவர்கள் தங்கள் நுண்ணலை நிறமாலை வடிவமைப்பான் APL ஒளியை உலகிற்கு கொடுத்துள்ளனர்.

ரேடியோ அதிர்வெண் (RF) களத்தில் சமிக்ஞைகளை செயல் முறைப்படுத்த துல்லியமான கோட்பாடுகள் மற்றும் செயல்பாடுகள் அவசியமாகும். ஒருங்கிணைந்த ஒளி சுற்றுகளில் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒளி உயர் அலைவரிசை மற்றும் சமச்சீரற்ற நெகிழ்வுத்தன்மையுடன் சமிக்ஞை செயலாக்கத்தை வழங்கலாம். ஆனால் இன்னும், ஒளியியல் பண்பேற்றம் எனப்படும் ரேடியோ சைகைகளை லேசான அலைகளாக மாற்றும் நிலை சிக்கலானது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் வழங்கிய நிறமாலை வடிவமைப்பான் பல நெகிழ்வான ஒளி கூறுகளுக்கு இடையேயான இடையூறுகளை தீர்க்கிறது.

தகவல் சமிக்ஞையை வடிவமைக்க, முதலில் ஒளி கூறுகள் தனித்தனியாக எடுக்கப்படுகின்றன. ஒளியியல் அதிர்வெண்ணைச் சுற்றியுள்ள ரேடியோ பக்க பட்டைகள் தனித்தனியாக செயலாக்கப்படுகின்றன. அனைத்து ஃபோட்டானிக் செயலாக்கமும் செய்யப்பட்டு, விரும்பிய நிறமாலை வடிவம் உருவாக்கப்படும் போது, ஒளி மீண்டும் இணைக்கப்பட்டு மீண்டும் ரேடியோ அதிர்வெண் சமிக்ஞையாக மாற்றப்படும். இந்த செயல்முறைகள் அனைத்தும் சிலிக்கான் சிப்பில்(silicon chip) மோதிர வடிவ ஒளி அதிர்வெண்ணை உண்டாக்கும் பொருள் (Resonators) மற்றும் வடிகட்டிகளைப் பயன்படுத்தி மின்னணு முறையில் திட்டமிடப்படுகின்றது. ஒளியை மீண்டும் ரேடியோ அலைகளாக மாற்றுவதற்கான அதிவேக கண்டுபிடிப்பையும் இந்த சில்லு கொண்டுள்ளது.

“இந்த புதிய நிறமாலை வடிவமைப்பான் முழு அளவிலான சிக்கலான செயல்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாகும், இது நிரல்படுத்தக்கூடிய ஒளியை பயன்படுத்தி ரேடியோ அதிர்வெண் சைகைகளில் செய்ய முடியும்” என்று டேவிட் மார்பாங் கூறுகிறார்.

இந்த ஆய்வறிக்கையில் ட்வென்டே, சிட்னி மற்றும் ஏஜென்ட் ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிப் சிலிக்கான் ஒளியை பயன்படுத்தி தயாரித்துள்ளனர். UT-யின் மெசா + நானோ ஆய்வகத்தில் உள்ள முக்கிய ஒளி தொழில்நுட்பமான சிலிக்கான் நைட்ரைட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட அடுத்த தலைமுறை சில்லுகள் தற்போது மார்பாங்கின் ஆய்வகத்தில் சோதனைகளில் உள்ளன.

“வேறுபட்ட சிலிக்கான் நுண்ணலை ஒளி நிறமாலை வடிவமைப்பான்” என்ற தலைப்பில் APL ஃபோட்டானிக்ஸில் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

Reference:

• Guo, X., Liu, Y., Yin, T., Morrison, B., Pagani, M., Daulay, O., … & Marpaung, D. (2021). Versatile silicon microwave photonic spectral shaper. APL Photonics, 6(3), 036106.
• Murakowski, J., Schneider, G. J., Shi, S., Schuetz, C. A., & Prather, D. W. (2017). Photonic probing of radio waves for k-space tomography. Optics express, 25(14), 15746-15759.
• Murakowski, J., Schneider, G. J., Shi, S., Schuetz, C. A., & Prather, D. W. (2017). Photonic probing of radio waves for k-space tomography. Optics express, 25(14), 15746-15759.