Специалисты из Университета Оттавы разработали технологии для повышения эффективности преобразования терагерцовых (ТГц) волн в графеновых структурах, что открывает новые перспективы для ускорения и повышения эффективности в области беспроводной связи и обработки сигналов.
Доктор Жан-Мишель Менар, доцент кафедры физики факультета естественных наук, во главе исследовательской группы, сделал первые шаги в создании устройств, которые могут преобразовывать электромагнитные сигналы в более высокие частоты. Это решает проблему несоответствия между гигагерцовой электроникой и терагерцовой фотоникой.
Терагерцовые волны, расположенные в диапазоне дальнего инфракрасного спектра, способны проникать через непрозрачные материалы, что делает их полезными для задач безопасности и инспекции качества. Эти волны имеют значительный потенциал для беспроводной связи, особенно на фоне развития технологий, таких как 6G и их преемников.
Работа, опубликованная в журнале Light: Science & Applications, демонстрирует передовые подходы к усилению терагерцовых нелинейностей в графеновых устройствах. Команда применила уникальные оптические свойства графена — материала с одним слоем углеродных атомов, который легко интегрируется в ряд устройств.
«Наше исследование представляет собой значительный шаг вперед в улучшении терагерцовых преобразователей, что жизненно необходимо для мультиспектральных приложений и перспективных систем связи, таких как 6G», — подчеркнул профессор Менар.
Предыдущие исследования сочетания терагерцового излучения и графена в основном были сосредоточены на базовых взаимодействиях света и материи, что привело к слабым нелинейным эффектам. Чтобы решить эту проблему, исследователи применили комплексный подход и продемонстрировали, что комбинирование может значительно усилить нелинейные эффекты в графене при взаимодействии с терагерцовым излучением.
Это исследование существенно продвигает преодоление барьера между гигагерцовой электроникой и терагерцовой фотоникой, открывая путь к созданию устройств, преобразующих электромагнитные сигналы в более высокочастотные колебания, что может кардинально изменить подходы к беспроводной связи и обработке сигналов.
Источник: iXBT
