i ricercatori anu sviluppatu un chip estremamente sottile cù un circuitu fotonicu integratu chì puderia esse usatu per sfruttà u chjamatu gap terahertz - chì si trova trà 0.3-30THz in u spettru elettromagneticu - per spettroscopia è imaging.
Questa lacuna hè attualmente qualcosa di una zona morta tecnologica, chì descrive frequenze chì sò troppu veloci per l'elettronica è i dispositi di telecomunicazioni d'oghje, ma troppu lentu per l'applicazioni ottiche è imaging.
Tuttavia, u novu chip di i scientifichi li permette avà di pruduce onde terahertz cù frequenza, lunghezza d'onda, amplitude è fase adattate.Un tali cuntrollu precisu puderia permette di sfruttà a radiazione di terahertz per l'applicazioni di a prossima generazione in u regnu elettronicu è otticu.
U travagliu, realizatu trà EPFL, ETH Zurich è l'Università di Harvard, hè statu publicatu inComunicazioni Natura.
Cristina Benea-Chelmus, chì hà guidatu a ricerca in u Laboratoriu di Fotonica Ibrida (HYLAB) in a Scola di Ingegneria di l'EPFL, hà spiegatu chì, mentri l'onde di terahertz sò state prodotte in un ambiente di laboratoriu prima, l'approcci precedenti si basanu principalmente in cristalli in massa per generà u dirittu. frequenze.Invece, l'usu di u so laboratoriu di u circuitu fotonicu, fattu da niobate di litiu è finamente incisu à a scala nanometrica da i cullaburatori di l'Università di Harvard, rende un approcciu assai più simplificatu.L'usu di un sustrato di siliciu rende ancu u dispusitivu adattatu per l'integrazione in sistemi elettronichi è ottici.
"Generà onde à frequenze assai alte hè estremamente sfida, è ci sò assai pochi tecniche chì ponu generà cù mudelli unichi", spiegò."Semu avà capaci di ingegneria a forma temporale esatta di l'onda di terahertz - per dì essenzialmente," Vogliu una forma d'onda chì pare cusì ".
Per ottene questu, u laboratoriu di Benea-Chelmus hà cuncepitu l'arrangimentu di i canali di u chip, chjamati guide d'onda, in modu chì l'antenne microscòpiche puderanu esse aduprate per trasmette onde terahertz generate da a luce da fibre ottiche.
"U fattu chì u nostru dispositivu faci digià usu di un signalu otticu standard hè veramente un vantaghju, perchè significa chì questi novi chips ponu esse aduprati cù laser tradiziunali, chì travaglianu assai bè è sò assai bè capitu.Significa chì u nostru dispositivu hè cumpatibile cù e telecomunicazioni ", hà enfatizatu Benea-Chelmus.Hà aghjustatu chì i dispositi miniaturizzati chì mandanu è ricevenu segnali in a gamma di terahertz puderanu ghjucà un rolu chjave in i sistemi mobili di sesta generazione (6G).
In u mondu di l'ottica, Benea-Chelmus vede un potenziale particulari per i chips di niobate di lithium miniaturizzati in spettroscopia è imaging.In più di esse micca ionizzanti, l'onda di terahertz sò assai più bassu di energia chì parechji altri tipi d'onda (cum'è i raghji X) attualmente utilizati per furnisce infurmazioni nantu à a cumpusizioni di un materiale - sia un ossu o una pittura à l'oliu.Un dispositivu compactu, micca distruttivu cum'è u chip di niobate di litiu puderia dunque furnisce una alternativa menu invasiva à e tecniche spettrografiche attuali.
"Pudete imaginate di mandà a radiazione di terahertz à traversu un materiale chì site interessatu è analizà per misurà a risposta di u materiale, secondu a so struttura moleculare.Tuttu questu da un dispositivu più chjucu cà una testa di partita ", disse.
In seguitu, Benea-Chelmus pensa à fucalizza nantu à tweaking e proprietà di e guide d'onda è di l'antenne di u chip per ingegnere forme d'onda cù amplitude più grande, è frequenze più finemente sintonizzate è tassi di decadenza.Ella vede ancu u putenziale per a tecnulugia di terahertz sviluppata in u so laboratoriu per esse utile per l'applicazioni quantum.
"Ci hè parechje dumande fundamentali per affruntà;per esempiu, simu interessatu à se pudemu usà tali chips per generà novi tipi di radiazioni quantum chì ponu esse manipulati in tempi estremamente brevi.Tali onde in a scienza quantistica ponu esse aduprate per cuntrullà l'uggetti quantistici ", hà cunclusu.
Tempu di Postu: Feb-14-2023