अभिनव सिलिकॉन चिप 6G संचार की क्षमता को आगे बढ़ाती है

 शोधकर्ताओं ने एक अभूतपूर्व टेराहर्ट्ज़ पोलराइज़ेशन मल्टीप्लेक्सर विकसित किया है, जो डेटा क्षमता को दोगुना करता है और अल्ट्रा-फास्ट वायरलेस संचार के लिए डेटा हानि को कम करता है। इस नवाचार से 6G तकनीक और उससे आगे की प्रगति की उम्मीद है, जिससे एक दशक के भीतर वाणिज्यिक अनुप्रयोगों का मार्ग प्रशस्त होगा।

शोधकर्ताओं के एक समूह ने एक नया ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर विकसित किया है, जो 6G संचार की क्षमताओं को उन्नत करेगा।

टेराहर्ट्ज संचार वायरलेस प्रौद्योगिकी में एक नया आयाम स्थापित करता है, जो डेटा संचरण की ऐसी गति प्रदान करता है जो मौजूदा प्रणालियों से कहीं अधिक है।

टेराहर्ट्ज़ आवृत्तियों पर काम करके , ये सिस्टम अभूतपूर्व बैंडविड्थ का समर्थन कर सकते हैं, जिससे अल्ट्रा-फास्ट वायरलेस संचार और डेटा ट्रांसफर संभव हो सकता है। हालाँकि, टेराहर्ट्ज़ संचार में एक महत्वपूर्ण चुनौती उपलब्ध स्पेक्ट्रम का प्रभावी ढंग से प्रबंधन और उपयोग करना है।

टीम ने सब्सट्रेट रहित सिलिकॉन आधार पर क्रियान्वित पहला एकीकृत टेराहर्ट्ज़ ध्रुवीकरण (डी)मल्टीप्लेक्सर विकसित किया है, जिसका उन्होंने 6G संचार और उससे आगे के लिए उप-टेराहर्ट्ज़ जे-बैंड (220-330 गीगाहर्ट्ज) में सफलतापूर्वक परीक्षण किया है।

एडिलेड विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल इंजीनियरिंग स्कूल के प्रोफेसर विथावत विथायाचुमनकुल ने टीम का नेतृत्व किया, जिसमें एडिलेड विश्वविद्यालय के पूर्व पीएचडी छात्र वेइजी गाओ भी शामिल हैं, जो अब ओसाका विश्वविद्यालय में प्रोफेसर मासायुकी फुजिता के साथ काम कर रहे एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता हैं ।

ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण के साथ एक साथ दो-चैनल संचार का वीडियो प्रदर्शन। श्रेय: 2024 गाओ एट अल., अल्ट्रा-वाइडबैंड टेराहर्ट्ज़ एकीकृत ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर। लेजर और फोटोनिक्स समीक्षा

प्रोफेसर विथयाचुमनकुल ने कहा, "हमारा प्रस्तावित ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर एक ही आवृत्ति बैंड पर एक साथ कई डेटा स्ट्रीम को प्रसारित करने की अनुमति देगा, जिससे डेटा क्षमता प्रभावी रूप से दोगुनी हो जाएगी।"

"यह बड़ी सापेक्ष बैंडविड्थ किसी भी आवृत्ति रेंज में पाए जाने वाले किसी भी एकीकृत मल्टीप्लेक्सर के लिए एक रिकॉर्ड है। यदि इसे ऑप्टिकल संचार बैंड की केंद्र आवृत्ति के अनुसार स्केल किया जाए, तो ऐसी बैंडविड्थ सभी ऑप्टिकल संचार बैंड को कवर कर सकती है।"

संचार दक्षता बढ़ाना

मल्टीप्लेक्सर कई इनपुट सिग्नलों के लिए एक डिवाइस या संसाधन को साझा करना संभव बनाता है - जैसे कि कई फोन कॉलों का डेटा एक ही तार पर ले जाया जाना।

टीम ने जो नया उपकरण विकसित किया है, वह मौजूदा उपकरणों की तुलना में कम डेटा हानि के साथ समान बैंडविड्थ के तहत संचार क्षमता को दोगुना कर सकता है। इसे मानक निर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करके बनाया गया है, जिससे लागत-प्रभावी बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव हो पाया है।

डॉ. गाओ ने कहा, "यह नवाचार न केवल टेराहर्ट्ज संचार प्रणालियों की दक्षता को बढ़ाता है, बल्कि अधिक मजबूत और विश्वसनीय उच्च गति वाले वायरलेस नेटवर्क का मार्ग भी प्रशस्त करता है।"

"परिणामस्वरूप, ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सर टेराहर्ट्ज संचार की पूरी क्षमता को साकार करने में एक महत्वपूर्ण सक्षमकर्ता है, जो उच्च परिभाषा वीडियो स्ट्रीमिंग, संवर्धित वास्तविकता और अगली पीढ़ी के मोबाइल नेटवर्क जैसे 6 जी जैसे विभिन्न क्षेत्रों में प्रगति को आगे बढ़ाता है।"

भविष्य के विकास का मार्ग प्रशस्त करना

टीम के कार्य में जिन अभूतपूर्व चुनौतियों का समाधान किया गया है, जिन्हें उन्होंने लेजर एवं फोटोनिक्स रिव्यूज़ में प्रकाशित किया है , वे फोटोनिक्स-सक्षम टेराहर्ट्ज प्रौद्योगिकियों की व्यावहारिकता को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाती हैं।

इस शोध पत्र के सह-लेखक प्रोफेसर फुजिता ने कहा, "प्रमुख तकनीकी बाधाओं को पार करके, यह नवाचार इस क्षेत्र में रुचि और अनुसंधान गतिविधि में वृद्धि को उत्प्रेरित करने के लिए तैयार है।"

"हमारा अनुमान है कि अगले एक से दो वर्षों में शोधकर्ता नए अनुप्रयोगों की खोज शुरू कर देंगे और प्रौद्योगिकी को परिष्कृत करेंगे।"

आगामी तीन से पांच वर्षों में, टीम को उच्च गति संचार में महत्वपूर्ण प्रगति देखने की उम्मीद है, जिससे वाणिज्यिक प्रोटोटाइप और प्रारंभिक चरण के उत्पाद सामने आएंगे।

प्रोफेसर विथयाचुमनकुल ने कहा, "एक दशक के भीतर, हम विभिन्न उद्योगों में इन टेराहर्ट्ज प्रौद्योगिकियों को व्यापक रूप से अपनाए जाने और एकीकृत किए जाने की उम्मीद करते हैं, जिससे दूरसंचार, इमेजिंग, रडार और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसे क्षेत्रों में क्रांति आ जाएगी।"

इस अध्ययन को जापान विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी एजेंसी, राष्ट्रीय सूचना एवं संचार प्रौद्योगिकी संस्थान तथा ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान परिषद द्वारा वित्त पोषित किया गया था।