ឡាស៊ែរជីពចរអត្រាការធ្វើម្តងទៀតខ្ពស់ខ្លាំង

ឡាស៊ែរជីពចរអត្រាការធ្វើម្តងទៀតខ្ពស់ខ្លាំង

នៅក្នុងពិភពមីក្រូទស្សន៍នៃអន្តរកម្មរវាងពន្លឺ និងរូបធាតុ ជីពចរអត្រាធ្វើម្តងទៀតខ្ពស់ជ្រុល (UHRPs) ដើរតួជាអ្នកគ្រប់គ្រងពេលវេលាយ៉ាងច្បាស់លាស់ - ពួកវារំញ័រក្នុងល្បឿនជាងមួយពាន់លានដងក្នុងមួយវិនាទី (1GHz) ដោយចាប់យកស្នាមម្រាមដៃម៉ូលេគុលនៃកោសិកាមហារីកក្នុងការថតរូបភាពវិសាលគម ផ្ទុកទិន្នន័យយ៉ាងច្រើននៅក្នុងការទំនាក់ទំនងជាតិសរសៃអុបទិក និងក្រិតតាមខ្នាតកូអរដោនេរលកនៃផ្កាយនៅក្នុងតេឡេស្កុប។ ជាពិសេសនៅក្នុងការលោតផ្លោះនៃវិមាត្ររកឃើញរបស់ lidar ឡាស៊ែរជីពចរអត្រាធ្វើម្តងទៀតខ្ពស់ជ្រុល terahertz (100-300 GHz) កំពុងក្លាយជាឧបករណ៍ដ៏មានឥទ្ធិពលដើម្បីជ្រាបចូលទៅក្នុងស្រទាប់ជ្រៀតជ្រែក ដោយផ្លាស់ប្តូរការកំណត់ព្រំដែននៃការយល់ឃើញបីវិមាត្រជាមួយនឹងថាមពលរៀបចំលំហពេលវេលានៅកម្រិតហ្វូតុង។ បច្ចុប្បន្ននេះ ការប្រើប្រាស់មីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធសិប្បនិម្មិត ដូចជាប្រហោងមីក្រូចិញ្ចៀនដែលត្រូវការភាពត្រឹមត្រូវនៃដំណើរការណាណូដើម្បីបង្កើតការលាយរលកបួន (FWM) គឺជាវិធីសាស្ត្រសំខាន់មួយដើម្បីទទួលបានជីពចរអុបទិកអត្រាធ្វើម្តងទៀតខ្ពស់ជ្រុល។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំពុងផ្តោតលើការដោះស្រាយបញ្ហាវិស្វកម្មក្នុងដំណើរការនៃរចនាសម្ព័ន្ធល្អិតល្អន់បំផុត បញ្ហាការលៃតម្រូវប្រេកង់ក្នុងអំឡុងពេលចាប់ផ្តើមជីពចរ និងបញ្ហាប្រសិទ្ធភាពបំលែងបន្ទាប់ពីការបង្កើតជីពចរ។ វិធីសាស្រ្តមួយទៀតគឺការប្រើប្រាស់សរសៃមិនមែនលីនេអ៊ែរខ្ពស់ ហើយប្រើប្រាស់ឥទ្ធិពលអស្ថិរភាពម៉ូឌុល ឬឥទ្ធិពល FWM នៅក្នុងប្រហោងឡាស៊ែរ ដើម្បីជំរុញ UHRPs។ រហូតមកដល់ពេលនេះ យើងនៅតែត្រូវការ "ឧបករណ៍កំណត់ពេលវេលា" ដ៏ប៉ិនប្រសប់ជាង។

ដំណើរការនៃការបង្កើត UHRP ដោយការចាក់បញ្ចូលជីពចរលឿនបំផុតដើម្បីជំរុញឥទ្ធិពល FWM ដែលរលាយបាត់ត្រូវបានពិពណ៌នាថាជា "ការបញ្ឆេះលឿនបំផុត"។ ខុសពីគ្រោងការណ៍ប្រហោងមីក្រូរោទ៍សិប្បនិម្មិតដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ដែលតម្រូវឱ្យមានការបូមជាបន្តបន្ទាប់ ការកែតម្រូវយ៉ាងច្បាស់លាស់នៃការ detuning ដើម្បីគ្រប់គ្រងការបង្កើតជីពចរ និងការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ផ្សព្វផ្សាយមិនមែនលីនេអ៊ែរខ្ពស់ដើម្បីបន្ថយកម្រិត FWM "ការបញ្ឆេះ" នេះពឹងផ្អែកលើលក្ខណៈថាមពលកំពូលនៃជីពចរលឿនបំផុតដើម្បីជំរុញ FWM ដោយផ្ទាល់ ហើយបន្ទាប់ពី "បិទការបញ្ឆេះ" សម្រេចបាន UHRP ដែលទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯង។

រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីយន្តការស្នូលនៃការសម្រេចបាននូវការរៀបចំជីពចរដោយខ្លួនឯងដោយផ្អែកលើការរំញោចជីពចរគ្រាប់ពូជលឿនបំផុតនៃប្រហោងសរសៃរលាយ។ ជីពចរគ្រាប់ពូជខ្លីបំផុតដែលចាក់ចូលខាងក្រៅ (រយៈពេល T0 ប្រេកង់ធ្វើម្តងទៀត F) បម្រើជា "ប្រភពបញ្ឆេះ" ដើម្បីរំញោចវាលជីពចរថាមពលខ្ពស់នៅក្នុងប្រហោងរលាយ។ ម៉ូឌុលទទួលបានក្នុងកោសិកាធ្វើការរួមគ្នាជាមួយឧបករណ៍បង្កើតវិសាលគមដើម្បីបំលែងថាមពលជីពចរគ្រាប់ពូជទៅជាការឆ្លើយតបវិសាលគមរាងសិតសក់តាមរយៈបទប្បញ្ញត្តិរួមគ្នានៅក្នុងដែនប្រេកង់ពេលវេលា។ ដំណើរការនេះបំបែកដែនកំណត់នៃការបូមជាបន្តបន្ទាប់បែបប្រពៃណី៖ ជីពចរគ្រាប់ពូជបិទនៅពេលដែលវាឈានដល់កម្រិត FWM រលាយ ហើយប្រហោងរលាយរក្សាស្ថានភាពរៀបចំដោយខ្លួនឯងនៃជីពចរតាមរយៈតុល្យភាពថាមវន្តនៃការទទួលបាន និងការខាតបង់ ដោយប្រេកង់ធ្វើម្តងទៀតជីពចរគឺ Fs (ដែលត្រូវគ្នានឹងប្រេកង់ខាងក្នុង FF និងរយៈពេល T នៃប្រហោង)។

ការសិក្សានេះក៏បានធ្វើការផ្ទៀងផ្ទាត់ទ្រឹស្តីផងដែរ។ ដោយផ្អែកលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានអនុម័តនៅក្នុងការរៀបចំពិសោធន៍ និងជាមួយ 1psឡាស៊ែរជីពចរលឿនបំផុតក្នុងនាមជាវាលដំបូង ការក្លែងធ្វើលេខត្រូវបានអនុវត្តលើដំណើរការវិវត្តនៃដែនពេលវេលា និងប្រេកង់របស់ជីពចរនៅក្នុងប្រហោងឡាស៊ែរ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាជីពចរបានឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលបី៖ ការបំបែកជីពចរ លំយោលតាមកាលកំណត់ជីពចរ និងការចែកចាយឯកសណ្ឋានជីពចរនៅទូទាំងប្រហោងឡាស៊ែរទាំងមូល។ លទ្ធផលលេខនេះក៏ផ្ទៀងផ្ទាត់យ៉ាងពេញលេញនូវលក្ខណៈរៀបចំដោយខ្លួនឯងនៃឡាស៊ែរជីពចរ.

តាមរយៈការបង្កើតប្រសិទ្ធភាពលាយរលកបួននៅក្នុងប្រហោងរង្វង់សរសៃរលាយតាមរយៈការបញ្ឆេះជីពចរគ្រាប់ពូជលឿនបំផុត ការបង្កើត និងថែរក្សាជីពចរប្រេកង់ធ្វើម្តងទៀតខ្ពស់ខ្លាំងក្រោម THZ (ទិន្នផលមានស្ថេរភាពនៃថាមពល 0.5W បន្ទាប់ពីការបិទគ្រាប់ពូជ) ត្រូវបានសម្រេចដោយជោគជ័យ ដោយផ្តល់នូវប្រភពពន្លឺប្រភេទថ្មីសម្រាប់វាល lidar៖ ប្រេកង់ឡើងវិញកម្រិតក្រោម THZ របស់វាអាចបង្កើនគុណភាពបង្ហាញពពកចំណុចដល់កម្រិតមីលីម៉ែត្រ។ លក្ខណៈពិសេសទ្រទ្រង់ជីពចរដោយខ្លួនឯងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលប្រព័ន្ធយ៉ាងច្រើន។ រចនាសម្ព័ន្ធសរសៃទាំងអស់ធានានូវប្រតិបត្តិការដែលមានស្ថេរភាពខ្ពស់នៅក្នុងក្រុមសុវត្ថិភាពភ្នែក 1.5 μm។ ដោយសម្លឹងមើលទៅអនាគត បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងជំរុញការវិវត្តនៃ lidar ដែលម៉ោនលើយានយន្តឆ្ពោះទៅរកការបង្រួម (ផ្អែកលើតម្រងមីក្រូ MZI) និងការរកឃើញចម្ងាយឆ្ងាយ (ការពង្រីកថាមពលដល់ > 1W) និងសម្របខ្លួនបន្ថែមទៀតទៅនឹងតម្រូវការយល់ឃើញនៃបរិស្ថានស្មុគស្មាញតាមរយៈការបញ្ឆេះសម្របសម្រួលរលកច្រើន និងបទប្បញ្ញត្តិឆ្លាតវៃ។