«Один из больших толчков в технологии терагерца – радиосвязи», сказал Кимберли Рейчель, постдокторский исследователь в Школе Брауна Разработки, который привел разработку устройства. «Мы полагаем, что это – первая демонстрация переменной broadbrand разделитель власти для терагерца, который был бы фундаментальным устройством для использования в сети терагерца».У устройства могли быть многочисленные заявления, включая как компонент в маршрутизаторах терагерца, которые пошлют пакеты данных в многократные компьютеры, точно так же, как маршрутизаторы в текущих сетях Wi-Fi.Новое устройство описано в журнале Nature Научные Отчеты.Сегодняшние сотовые сети и сети Wi-Fi полагаются на микроволновые печи, но объем данных, который может поехать на микроволновых печах, ограничен частотой.
У волн терагерца (которые охватывают приблизительно от 100 – 10 000 ГГц на электромагнитном спектре) есть более высокая частота и поэтому потенциал, чтобы нести намного больше данных. До недавнего времени, однако, терагерц не получил много внимания от ученых и исследователей, столь многие основные компоненты для системы коммуникаций терагерца просто не существуют.Дэниел Миттлмен, преподаватель в Школе Брауна Разработки, работал, чтобы развивать некоторые из тех ключевых компонентов. Его лаборатория недавно разработала первую систему для мультиплексирования терагерца и demultiplexing – метод отправки многократных сигналов через единственную среду и затем отделение их отступает с другой стороны.
Лаборатория Миттлмена также произвела новый тип линзы для сосредоточения волн терагерца.Каждый из компонентов, которые развивал Миттлмен, использует волноводы параллельной пластины – металлические листы, которые могут ограничить волны терагерца и вести их в особенности направления.«Мы развиваем семью инструментов волновода, которые могли быть объединены, чтобы создать соответствующий сигнал, обрабатывающий, что нужно было бы сделать организацию сети», сказал Миттлмен, который был соавтором на новой бумаге наряду с преподавателем исследования Рейчеля и Брауна Рэджиндом Мендисом. «Разделитель власти – другой член той семьи».Новое устройство состоит из нескольких волноводов, устроенных, чтобы сформировать Т-образный перекресток.
Сигнал, входящий в ногу T, разделен треугольной перегородкой на перекрестке, послав часть сигнала вниз каждая из этих двух рук. Треугольная форма перегородки минимизирует сумму радиации, которая размышляет, отодвигают ногу T, уменьшая потерю сигнала. Перегородка может быть перемещена право или оставлена, чтобы изменить количество энергии, которое посылают вниз любую руку.
«Мы можем пойти от равного разделения 50/50 до разделения 95/5, которое является настоящим диапазоном», сказал Рейчель.Для этого устройства доказательства понятия перегородкой управляют вручную, но Миттлмен говорит, что процесс мог легко быть моторизован, чтобы позволить динамическое переключение выходной мощности к каждому каналу.
Это могло позволить устройству быть включенным в маршрутизатор терагерца.«Разумно думать, что мы могли управлять этим во временных рамках подмиллисекунды, которые будут достаточно быстры, чтобы сделать пакетную коммутацию данных», сказал Миттлмен. «Таким образом, это – компонент, который мог использоваться, чтобы позволить направление манерой микроволновых маршрутизаторов, которые мы используем сегодня».
Исследователи планируют продолжить работать с новым устройством. Следующий шаг, они сказали, должен будет начать проверять коэффициенты ошибок в потоках данных, посланных через устройство.«Цель этой работы состояла в том, чтобы продемонстрировать, что Вы можете сделать переменную мощность, переключающуюся с архитектурой волновода параллельной пластины», сказал Миттлмен. «Мы хотели продемонстрировать базовую физику и затем усовершенствовать дизайн».
Проект финансировался частично Национальным научным фондом и Фондом В. М. Кека.