ឧបករណ៍​កែប្រែ​ដំណាក់កាល​ពន្លឺ​ដែល​អាច​មើល​ឃើញ​តូច​បំផុត​ដែល​មាន​ថាមពល​ទាប​បំផុត​បាន​កើត​ឡើង

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីប្រទេសផ្សេងៗគ្នាបានប្រើប្រាស់ហ្វូតូនិករួមបញ្ចូលគ្នា ដើម្បីសម្រេចបានជាបន្តបន្ទាប់នូវការរៀបចំរលកពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងអនុវត្តវាទៅលើបណ្តាញ 5G ល្បឿនលឿន ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបន្ទះឈីប និងយានយន្តស្វ័យប្រវត្តិ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ជាមួយនឹងការពង្រឹងទិសដៅស្រាវជ្រាវនេះជាបន្តបន្ទាប់ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានចាប់ផ្តើមអនុវត្តការរកឃើញស៊ីជម្រៅនៃក្រុមពន្លឺដែលអាចមើលឃើញខ្លីៗ និងអភិវឌ្ឍកម្មវិធីកាន់តែទូលំទូលាយ ដូចជា LIDAR កម្រិតបន្ទះឈីប វ៉ែនតា AR/VR/MR (បង្កើន/និម្មិត/ចម្រុះ) អេក្រង់ហូឡូក្រាហ្វិក បន្ទះឈីបដំណើរការកង់ទិច ឧបករណ៍ស៊ើបអង្កេតអុបតូហ្សែនទិកដែលដាក់ក្នុងខួរក្បាលជាដើម។

ការរួមបញ្ចូលទ្រង់ទ្រាយធំនៃឧបករណ៍កែប្រែដំណាក់កាលអុបទិកគឺជាស្នូលនៃប្រព័ន្ធរងអុបទិកសម្រាប់ការបញ្ជូនអុបទិកនៅលើបន្ទះឈីប និងការបង្កើតរលកលំហទំនេរ។ មុខងារចម្បងទាំងពីរនេះគឺចាំបាច់សម្រាប់ការសម្រេចបាននូវកម្មវិធីផ្សេងៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ឧបករណ៍កែប្រែដំណាក់កាលអុបទិកនៅក្នុងជួរពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ វាពិបាកជាពិសេសក្នុងការបំពេញតាមតម្រូវការនៃការបញ្ជូនខ្ពស់ និងការកែប្រែខ្ពស់ក្នុងពេលតែមួយ។ ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនេះ សូម្បីតែវត្ថុធាតុស៊ីលីកុននីទ្រីត និងលីចូមនីអូបេតដែលសមស្របបំផុតក៏ត្រូវបង្កើនបរិមាណ និងការប្រើប្រាស់ថាមពលផងដែរ។

ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ លោក Michal Lipson និងលោក Nanfang Yu មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Columbia បានរចនាឧបករណ៍កែប្រែដំណាក់កាលកម្ដៅ silicon nitride ដោយផ្អែកលើឧបករណ៍បង្កើតសំឡេងរោទ៍ adiabatic micro-ring។ ពួកគេបានបង្ហាញថា ឧបករណ៍បង្កើតសំឡេងរោទ៍ micro-ring ដំណើរការក្នុងស្ថានភាពភ្ជាប់ដ៏រឹងមាំ។ ឧបករណ៍នេះអាចសម្រេចបាននូវការកែប្រែដំណាក់កាលជាមួយនឹងការខាតបង់តិចតួចបំផុត។ បើប្រៀបធៀបជាមួយឧបករណ៍កែប្រែដំណាក់កាល waveguide ធម្មតា ឧបករណ៍នេះមានការកាត់បន្ថយយ៉ាងហោចណាស់លំដាប់នៃទំហំ និងការប្រើប្រាស់ថាមពល។ ខ្លឹមសារពាក់ព័ន្ធត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយនៅក្នុង Nature Photonics។

លោក Michal Lipson អ្នកជំនាញឈានមុខគេក្នុងវិស័យហ្វូតូនិករួមបញ្ចូលគ្នា ដោយផ្អែកលើស៊ីលីកុននីទ្រីត បានមានប្រសាសន៍ថា “គន្លឹះនៃដំណោះស្រាយដែលយើងបានស្នើឡើងគឺត្រូវប្រើឧបករណ៍រំញ័រអុបទិក ហើយដំណើរការក្នុងស្ថានភាពដែលហៅថា ស្ថានភាពភ្ជាប់ខ្លាំង”។

ឧបករណ៍​បញ្ចេញ​ពន្លឺ​អុបទិក​គឺជា​រចនាសម្ព័ន្ធ​ស៊ីមេទ្រី​ខ្ពស់ ដែល​អាច​បម្លែង​ការ​ផ្លាស់ប្តូរ​សន្ទស្សន៍​ចំណាំងបែរ​តូច​មួយ​ទៅជា​ការ​ផ្លាស់ប្តូរ​ដំណាក់កាល​តាមរយៈ​វដ្ត​ច្រើន​នៃ​ធ្នឹម​ពន្លឺ។ ជាទូទៅ វា​អាច​បែងចែក​ជា​ស្ថានភាព​ការងារ​បី​ផ្សេងគ្នា៖ "ការ​ភ្ជាប់​ក្រោម" និង "ការ​ភ្ជាប់​ក្រោម"។ ការ​ភ្ជាប់​សំខាន់" និង "ការ​ភ្ជាប់​ខ្លាំង"។ ក្នុងចំណោម​ពួកវា "ការ​ភ្ជាប់​ក្រោម" អាច​ផ្តល់​តែ​ការ​កែប្រែ​ដំណាក់កាល​មាន​កំណត់​ប៉ុណ្ណោះ ហើយ​នឹង​ណែនាំ​ការ​ផ្លាស់ប្តូរ​ទំហំ​ដែល​មិនចាំបាច់ ហើយ "ការ​ភ្ជាប់​សំខាន់" នឹង​បណ្តាល​ឱ្យ​មាន​ការ​បាត់បង់​អុបទិក​យ៉ាង​ច្រើន ដោយហេតុនេះ​ប៉ះពាល់​ដល់​ដំណើរការ​ជាក់ស្តែង​របស់​ឧបករណ៍។

ដើម្បីសម្រេចបាននូវការកែប្រែដំណាក់កាល 2π ពេញលេញ និងការផ្លាស់ប្តូរទំហំតិចតួចបំផុត ក្រុមស្រាវជ្រាវបានរៀបចំមីក្រូរីងក្នុងស្ថានភាព "ការភ្ជាប់ខ្លាំង"។ កម្លាំងភ្ជាប់រវាងមីក្រូរីង និង "ឡានក្រុង" គឺខ្ពស់ជាងការបាត់បង់មីក្រូរីងយ៉ាងហោចណាស់ដប់ដង។ បន្ទាប់ពីការរចនា និងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងជាបន្តបន្ទាប់ រចនាសម្ព័ន្ធចុងក្រោយត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ នេះគឺជាចិញ្ចៀនរំញ័រដែលមានទទឹងរាងសាជី។ ផ្នែករលកនាំផ្លូវតូចចង្អៀតធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំងភ្ជាប់អុបទិករវាង "ឡានក្រុង" និងមីក្រូរោទិ៍។ ផ្នែករលកនាំផ្លូវធំទូលាយ ការបាត់បង់ពន្លឺនៃមីក្រូរីងត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយកាត់បន្ថយការខ្ចាត់ខ្ចាយអុបទិកនៃជញ្ជាំងចំហៀង។

លោក Heqing Huang ដែលជាអ្នកនិពន្ធដំបូងនៃឯកសារនេះ ក៏បាននិយាយផងដែរថា “យើងបានរចនាឧបករណ៍កែប្រែដំណាក់កាលពន្លឺដែលអាចមើលឃើញខ្នាតតូច សន្សំសំចៃថាមពល និងបាត់បង់ទាបបំផុត ដែលមានកាំត្រឹមតែ 5 μm និងការប្រើប្រាស់ថាមពលកែប្រែដំណាក់កាល π ត្រឹមតែ 0.8 mW ប៉ុណ្ណោះ។ ការប្រែប្រួលទំហំដែលបានណែនាំគឺតិចជាង 10%។ អ្វីដែលកម្រជាងនេះទៅទៀតនោះគឺថា ឧបករណ៍កែប្រែនេះមានប្រសិទ្ធភាពស្មើគ្នាសម្រាប់ក្រុមពណ៌ខៀវ និងបៃតងដែលពិបាកបំផុតនៅក្នុងវិសាលគមដែលអាចមើលឃើញ”។

លោក Nanfang Yu ក៏បានចង្អុលបង្ហាញផងដែរថា ទោះបីជាពួកគេនៅឆ្ងាយពីកម្រិតនៃការរួមបញ្ចូលផលិតផលអេឡិចត្រូនិចក៏ដោយ ការងាររបស់ពួកគេបានបង្រួមគម្លាតរវាងកុងតាក់ហ្វូតូនិក និងកុងតាក់អេឡិចត្រូនិចយ៉ាងខ្លាំង។ “ប្រសិនបើបច្ចេកវិទ្យាម៉ូឌុលពីមុនអនុញ្ញាតឱ្យមានការរួមបញ្ចូលម៉ូឌុលដំណាក់កាលរលកចំនួន 100 ដោយផ្តល់ទំហំបន្ទះឈីប និងថវិកាថាមពលជាក់លាក់មួយ នោះយើងអាចរួមបញ្ចូលឧបករណ៍ប្តូរដំណាក់កាលចំនួន 10,000 នៅលើបន្ទះឈីបដូចគ្នា ដើម្បីសម្រេចបានមុខងារស្មុគស្មាញជាងមុន”។

សរុបមក វិធីសាស្ត្ររចនានេះអាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះឧបករណ៍កែប្រែអេឡិចត្រូអុបទិក ដើម្បីកាត់បន្ថយទំហំទំនេរ និងការប្រើប្រាស់វ៉ុល។ វាក៏អាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងជួរវិសាលគមផ្សេងទៀត និងការរចនាឧបករណ៍បង្កើតសំឡេងរោទ៍ផ្សេងៗគ្នាផងដែរ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមស្រាវជ្រាវកំពុងសហការគ្នាដើម្បីបង្ហាញ LIDAR វិសាលគមដែលអាចមើលឃើញ ដែលផ្សំឡើងពីអារេផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលដោយផ្អែកលើមីក្រូរង្វិលបែបនេះ។ នៅពេលអនាគត វាក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះកម្មវិធីជាច្រើនដូចជា ភាពមិនមែនលីនេអ៊ែរអុបទិកប្រសើរឡើង ឡាស៊ែរថ្មី និងអុបទិកកង់ទិចថ្មី។

ប្រភពអត្ថបទ៖ https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA

ក្រុមហ៊ុន Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. មានទីតាំងនៅ “Silicon Valley” ប្រទេសចិន – Beijing Zhongguancun គឺជាសហគ្រាសបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់មួយដែលឧទ្ទិសដល់ការបម្រើស្ថាប័នស្រាវជ្រាវក្នុងស្រុក និងបរទេស វិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវ សាកលវិទ្យាល័យ និងបុគ្គលិកស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រសហគ្រាស។ ក្រុមហ៊ុនរបស់យើងភាគច្រើនចូលរួមក្នុងការស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ឯករាជ្យ ការរចនា ការផលិត ការលក់ផលិតផល optoelectronic និងផ្តល់នូវដំណោះស្រាយប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត និងសេវាកម្មវិជ្ជាជីវៈ និងផ្ទាល់ខ្លួនសម្រាប់អ្នកស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វករឧស្សាហកម្ម។ បន្ទាប់ពីការច្នៃប្រឌិតឯករាជ្យអស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ វាបានបង្កើតផលិតផល photoelectric ដ៏សម្បូរបែប និងល្អឥតខ្ចោះ ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មក្រុង យោធា ដឹកជញ្ជូន ថាមពលអគ្គិសនី ហិរញ្ញវត្ថុ ការអប់រំ វេជ្ជសាស្ត្រ និងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗទៀត។

យើងទន្ទឹងរង់ចាំកិច្ចសហប្រតិបត្តិការជាមួយអ្នក!