Ny mpikaroka dia namolavola puce tena manify miaraka amin'ny circuit photonic intégré izay azo ampiasaina hanararaotra ilay antsoina hoe hantsana terahertz - eo anelanelan'ny 0.3-30THz amin'ny spectrum electromagnetic - ho an'ny spectroscopy sy ny sary.
Ity hantsana ity dia faritra maty ara-teknolojia amin'izao fotoana izao, manoritsoritra ny fatrany izay haingana loatra ho an'ny fitaovana elektronika sy fifandraisan-davitra ankehitriny, saingy miadana loatra ho an'ny fampiharana optika sy sary.
Na izany aza, ny chip vaovaon'ny mpahay siansa izao dia ahafahan'izy ireo mamokatra onja terahertz miaraka amin'ny matetika, ny halavan'ny onjam-peo, ny amplitude ary ny dingana. Ny fanaraha-maso mazava toy izany dia mety ahafahan'ny taratra terahertz azo ampiasaina amin'ny fampiharana amin'ny taranaka manaraka amin'ny sehatra elektronika sy optika.
Ny asa, notontosaina teo anelanelan'ny EPFL, ETH Zurich ary ny Oniversiten'i Harvard, dia navoaka taoNature Communications.
Cristina Benea-Chelmus, izay nitarika ny fikarohana ao amin'ny Laboratory of Hybrid Photonics (HYLAB) ao amin'ny EPFL's School of Engineering, dia nanazava fa raha ny onja terahertz dia efa novokarina tao amin'ny laboratoara teo aloha, ny fomba fiasa teo aloha dia niankina voalohany indrindra tamin'ny kristaly betsaka mba hamokarana ny matetika mety. Fa kosa, ny fampiasan'ny laboratoara ny fotonika, vita amin'ny lithium niobate ary voasokitra tsara amin'ny mari-pamantarana nanometer nataon'ireo mpiara-miasa ao amin'ny Oniversiten'i Harvard, dia manome fomba fijery mirindra kokoa. Ny fampiasana substrate silisiôma ihany koa dia mahatonga ny fitaovana ho azo ampidirina amin'ny rafitra elektronika sy optika.
"Tena sarotra ny mamorona onjam-peo amin'ny onjam-peo avo be, ary vitsy ny teknika afaka mamokatra azy ireo amin'ny lamina miavaka," hoy izy nanazava. “Afaka mamolavola ny endriky ny onja terahertz marina izahay ankehitriny – mba hilazana amin'ny ankapobeny hoe: 'Mila onja mitovitovy amin'io aho.'”
Mba hanatratrarana izany, ny laboratoara Benea-Chelmus dia nanamboatra ny fandrindrana ny fantsona an'ny chip, antsoina hoe waveguides, amin'ny fomba ahafahan'ny antenne microscopique ampiasaina handefasana onja terahertz vokarin'ny hazavana avy amin'ny fibre optika.
"Ny zava-misy fa efa mampiasa famantarana optika manara-penitra ny fitaovanay dia tena tombony tokoa, satria midika izany fa ireo puce vaovao ireo dia azo ampiasaina amin'ny laser nentim-paharazana, izay miasa tsara ary tena takatra tsara. Midika izany fa ny fitaovanay dia mifanaraka amin'ny fifandraisan-davitra, "hoy i Benea-Chelmus nanamafy. Nanampy izy fa ny fitaovana kely izay mandefa sy mandray famantarana ao amin'ny faritra terahertz dia afaka mitana anjara toerana lehibe amin'ny rafitra finday taranaka fahenina (6G).
Ao amin'ny tontolon'ny optika, Benea-Chelmus dia mahita ny mety ho an'ny chips lithium niobate miniaturized amin'ny spectroscopy sy imaging. Ho fanampin'ny maha-tsy ionisa azy, ny onja terahertz dia manana angovo ambany kokoa noho ireo karazana onja maro hafa (toy ny taratra x) ampiasaina amin'izao fotoana izao mba hanomezana vaovao momba ny firafitry ny akora iray – na taolana izany na hoso-doko menaka. Ny fitaovana mafonja sy tsy manimba toa ny chip lithium niobate dia afaka manome safidy tsy dia mandrisika ny teknika spectrographic ankehitriny.
"Azonao alaina sary an-tsaina ny fandefasana taratra terahertz amin'ny alalan'ny fitaovana iray mahaliana anao ary mandinika azy io mba handrefesana ny valin'ny fitaovana, miankina amin'ny firafitry ny molekiolany. Izany rehetra izany dia avy amin'ny fitaovana kely kokoa noho ny lohan'ny lalao," hoy izy.
Manaraka izany, Benea-Chelmus dia mikasa ny hifantoka amin'ny fametahana ny fananan'ny onjam-peo sy ny antenne an'ny chip mba hamolavola ny onjam-peo miaraka amin'ny amplitude lehibe kokoa, ary ny fatran'ny fandrefesana tsara kokoa sy ny tahan'ny simba. Hitany ihany koa ny mety ho an'ny teknolojia terahertz novolavolaina tao amin'ny laboratoara ho ilaina amin'ny fampiharana quantum.
"Misy fanontaniana fototra maro tokony hovaliana; ohatra, liana isika raha afaka mampiasa chips toy izany mba hamoronana karazana taratra quantum vaovao izay azo amboarina amin'ny fotoana fohy.
Fotoana fandefasana: Feb-14-2023
