تیتر خبرها
خانه / دسته‌بندی نشده / ساخت نخستین فرستنده رادیویی لیزری

ساخت نخستین فرستنده رادیویی لیزری

دانشمندان توانستند برای اولین‌بار از لیزر به‌عنوان فرستنده و گیرنده‌ی رادیویی استفاده کرده و مسیر را برای ساخت وای‌فای با سرعت فوق‌بالا هموار کنند.

پژوهشگران دانشکده‌ی مهندسی و علوم کاربردی جان پالسون هاروارد، صدا‌یی ضبط‌شده را به‌صورت بی‌سیم توسط لیزری شبه‌رسانا منتقل کردند. این اولین‌باری است که برای انتقال فرکانس رادیویی از لیزر استفاده می‌شود.

دانشمندان در مقاله‌ای که در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر‌شد، لیزری را نشان‌ دادند که می‌تواند سیگنال‌های ریزموج را به‌صورت بی‌سیم منتشر‌، مدوله‌ و سیگنال‌های فرکانس رادیویی خارجی دریافت‌ کند.

فردریکو کاپاسو، پروفسور فیزیک کاربردی و وینتون هایس، پژوهشگر مهندسی برق SEAS و نویسنده‌ی اول این پژوهش گفتند:

این پژوهش، راه را برای پیشرفت دستگاه‌ها‌ی دو‌منظوره‌ی الکترونیکی‌ – فوتونیکی باز می‌کند و همچنین اولین قدم برای دستیابی به وای‌فای فوق‌سریع است.

این پژوهش بر‌مبنا‌ی کار قبلی آزمایشگاه کاپاسو انجام‌ شده‌ است. پژوهشگران در سال ۲۰۱۷ متوجه یک ترکیب فرکانسی فرو‌سرخ در لیزر quantum Cascade شدند که می‌تواند برای تولید فرکانس‌ها‌ی ترا‌هرتز مورد استفاده قرار‌ بگیرد. فرکانس‌ها‌ی ترا‌هرتز، فرکانس‌ها‌یی هستند که در طیف الکترومغناطیسی، طول موج کم‌تر از میلی‌متر دارند و می‌توانند داده‌ها را با سرعت صد‌برابر بیشتر از سکو‌ها‌ی بی‌سیم منتقل‌ کنند. اعضا‌ی تیم پژوهشی در سال ۲۰۱۸ دریافتند که فرکانس‌ها‌ی لیزری کسکید کوانتومی می‌توانند به‌عنوان فرستنده و دریافت‌کننده برای رمز‌نگاری اطلاعات استفاده‌ شوند.

بر‌خلاف لیزر‌ها‌ی سنتی که تنها یک طول‌موج از آن‌ها گسیل می‌شود، شانه‌ها‌ی لیزری به‌صورت هم‌زمان چند طول‌موج گسیل می‌کنند. به‌همین دلیل حتی آن‌ها را به دندانه‌ها‌ی شانه تشبیه‌کرده‌اند.

پژوهشگران در سال ۲۰۱۸ متوجه‌شدند که فرکانس‌ها‌ی مختلف در یک لیزر به یکدیگر ضربه می‌زنند و سیگنال ریزموج درست می‌کنند. نور درون کاواک لیزر الکترون‌ها را وادار می‌کند با فرکانس ریزموج نوسان‌ کنند. سیگنال ریزموج در محدوده‌ی امواج ارتباطی قرار می‌گیرند.

مارکو پیکاردو، همکار پسا‌دکتری SEAS‌ و نویسنده‌ی اول مقاله گفت:

اگر بخواهید از این دستگاه به‌عنوان وای‌فای استفاده‌ کنید، باید بتوانید اطلاعات مورد‌نیاز را روی سیگنال ریزموج سوار‌ کنید و همین اطلاعات را از دستگاه استخراج‌ کنید.

اولین وسیله‌ای که دستگاه برای فرستادن سیگنال‌های ریزموج نیاز‌ داشت، آنتن بود. بنابر‌این، شکافی را در الکترود بالایی دستگاه ایجاد‌ کردند تا آنتنی دو‌قطبی ساخته‌ شود (شبیه آنتن گوش‌خرگوشی بالای تلویزیون‌ها‌ی قدیمی). سپس برای رمز‌گذاری  اطلاعات روی سیگنال ریزموج، شانه‌ی فرکانسی را مدوله کردند. این سیگنال‌های ریزموج با پالس‌ها‌ی شانه‌ی فرکانسی به‌وجود‌ آمده‌اند. سپس امواج حاوی اطلاعات رمزگذاری‌شده، توسط آنتن از دستگاه به بیرون از آن منتقل شدند. این امواج رادیویی توسط یک آتن خانگی دریافت شده، سپس فیلتر‌ شده و به یک کامپیوتر فرستاده شدند.

پژوهشگران همچنین نشان‌ دادند که لیزر رادیویی می‌تواند سیگنال‌ها را دریافت‌ کند. اعضا‌ی تیم پژوهشی می‌توانستند با استفاده از سیگنال‌های ریزموج یک دستگاه، رفتار یک لیزر دیگر را از راه دور کنترل‌ کنند. پیکاردو گفت:

همه‌ی این ویژگی‌ها در یک دستگاه، نشانه‌ها‌ی خوبی برای ارتباطات بی‌سیم است. در‌حالی‌که ارتباطات بی‌سیم ترا‌هرتز همواره دور از دسترس است، این پژوهش راه رسیدن به این نوع از ارتباطات را به‌ما نشان می‌دهد.

دفتر پیشرفت تکنولوژی هاروارد، جنبه‌ها‌ی منطقی این کار را حفظ‌ و جنبه‌ها‌ی تجاری نیز برای آن پیدا‌ کرده‌ است. پژوهش حاضر که بخش‌هایی از آن ازسوی مؤسسه‌ی ملی علوم حمایت شده، به‌دست میشل تاماگنون، بندیکت شوارتز، پاول چوالیر، نوح رابین، یونگرو ونگ، کریستین ونگ، میشل کونورز، دنیل مسنالتی و الکس بیلیان به‌صورت مشترک انجام شده است.


منبع این مطلب

درباره ی admin

مطلب پیشنهادی

مهدی کوشکی از تهران تا ونکوور!- اخبار فرهنگی – اخبار تسنیم

به گزارش خبرنگار فرهنگی تسنیم، مهدی کوشکی این روزها دو پروژه تئاتری را به‌صورت موازی …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *