Truyền thông terahertz (1) là thế hệ tiếp theo của công nghệ không dây, hứa hẹn tốc độ truyền dữ liệu vượt xa các hệ thống hiện tại.
(1) Truyền thông Terahertz (THz): là công nghệ không dây bổ sung cho mạng truyền thông, giúp mở rộng tốc độ cao của sợi quang không dây cho mạng sau 5G.

Sơ đồ hoạt động của bộ phân cực tích hợp terahertz silicon

Bằng cách hoạt động ở tần số terahertz, các hệ thống có thể hỗ trợ băng thông rộng hơn, cho phép truyền dữ liệu và truyền thông không dây cực nhanh. Tuy nhiên, một trong những vấn đề quan trọng trong truyền thông terahertz là quản lý và sử dụng hiệu quả phổ tần.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển bộ phân cực terahertz tích hợp băng thông rộng đầu tiên được triển khai trên đế silicon không có chất nền, họ đã thử nghiệm thành công ở băng tần J dưới terahertz (220-330 GHz) cho mạng 6G (1).
(1) Mạng 6G: là mạng di động thế hệ thứ sáu, tiếp bước thế hệ trước đó là 5G. Mạng 6G hỗ trợ băng tần rộng hơn, độ phủ rộng và thông minh hơn.

Giáo sư Withawat Withayachumnankul từ khoa Kỹ thuật Điện và Cơ khí của đại học Adelaide (University of Adelaide) là người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, trong đó có Tiến sĩ Weijie Gao, cựu nghiên cứu sinh tiến sĩ tại đại học Adelaide, hiện là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ làm việc cùng Giáo sư Masayuki Fujita tại đại học Osaka.

Giáo sư Withawat nói rằng: “Bộ ghép kênh phân cực mà chúng tôi đề xuất sẽ cho phép truyền nhiều luồng dữ liệu đồng thời trên cùng một băng tần, giúp tăng gấp đôi dung lượng dữ liệu”.

Giáo sư Withawat nói tiếp: “Băng thông lớn này là một kỷ lục cho bất kỳ bộ ghép kênh tích hợp nào được tìm thấy trong bất kỳ dải tần số nào. Nếu nó được mở rộng đến tần số trung tâm của các băng tần truyền thông quang học, băng thông như vậy có thể bao phủ tất cả các băng tần truyền thông quang học.”

Bộ ghép kênh cho phép nhiều tín hiệu đầu vào chia sẻ cùng một thiết bị hoặc tài nguyên – chẳng hạn như dữ liệu của nhiều cuộc gọi điện thoại được truyền trên một đường dây duy nhất.

Thiết bị mới mà nhóm nghiên cứu đã phát triển có thể tăng gấp đôi dung lượng truyền thông trong cùng một băng thông với mức mất dữ liệu thấp hơn so với các thiết bị trên thị trường. Thiết bị này được chế tạo bằng các quy trình chế tạo tiêu chuẩn cho phép sản xuất ở quy mô lớn và tiết kiệm chi phí.

Tiến sĩ Weijie cho biết: “Sự đổi mới này không chỉ nâng cao hiệu quả của hệ thống truyền thông terahertz mà còn mở đường cho các mạng không dây tốc độ cao mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn”.

Tiến sĩ Weijie nói rằng: “Do đó, bộ ghép kênh phân cực là yếu tố quan trọng giúp hiện thực hóa toàn bộ tiềm năng của truyền thông terahertz, thúc đẩy những tiến bộ trong nhiều lĩnh vực như phát trực tuyến video độ nét cao, thực tế tăng cường và mạng di động thế hệ tiếp theo như 6G.”

Những vấn đề mang tính đột phá được giải quyết trong công trình của nhóm, được công bố trên tạp chí Laser & Photonic Reviews, đã thúc đẩy đáng kể tính thực tiễn của các công nghệ terahertz sử dụng quang tử.

Giáo sư Masayuki, đồng tác giả của bài báo, cho biết: “Bằng cách vượt qua các rào cản kỹ thuật quan trọng, sự đổi mới này sẽ thúc đẩy sự quan tâm và hoạt động nghiên cứu trong lĩnh vực này. Chúng tôi dự đoán rằng trong vòng một đến hai năm tới, các nhà nghiên cứu sẽ bắt đầu khám phá các ứng dụng mới và cải tiến công nghệ.”

Trong vòng ba đến năm năm tới, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ thấy những tiến bộ vượt trội trong truyền thông tốc độ cao, phát triển các nguyên mẫu thương mại và sản phẩm giai đoạn đầu.

Giáo sư Withawat cho biết: “Trong vòng một thập kỷ, chúng tôi thấy trước việc áp dụng và tích hợp rộng rãi các công nghệ terahertz này trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, dẫn đến cách mạng hóa các lĩnh vực như viễn thông, hình ảnh, radar và internet vạn vật”.

Bộ ghép kênh phân cực mới nhất này có thể tích hợp liền mạch với các thiết bị định hướng chùm tia trước đó của nhóm trên cùng một nền tảng để đạt được các chức năng truyền thông tiên tiến.

Để xem các tin bài khác về “Mạng 6G”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online