Insinyur listrik dan optik di Australia telah merancang sebuah platform baru yang dapat menyesuaikan transmisi telekomunikasi dan optik. Ilmuwan yang bekerja sama dari Universitas New South Wales di Sydney dan Canberra, University of Adelaide, Universitas South Australia dan Universitas Nasional Australia secara eksperimental menunjukkan sistem mereka menggunakan panjang gelombang transmisi baru dengan kapasitas bandwidth yang lebih tinggi daripada yang saat ini digunakan dalam komunikasi nirkabel.
Dilaporkan minggu ini di APL Photonics , percobaan ini membuka cakrawala baru dalam teknologi komunikasi dan fotonik.
Serat optik adalah yang terdepan dalam transmisi data yang cepat, dengan data yang dikodekan sebagai radiasi gelombang mikro.
Radiasi gelombang mikro adalah jenis radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang lebih panjang, dan oleh karena itu frekuensinya lebih rendah, dibandingkan dengan sinar tampak.
Jaringan nirkabel gelombang mikro saat ini beroperasi pada bandwidth frekuensi gigahertz yang rendah. Di era digital kita saat ini yang menuntut transmisi cepat sejumlah besar data, keterbatasan bandwidth gelombang mikro menjadi semakin nyata.
Dalam penelitian ini, para ilmuwan memeriksa radiasi terahertz, yang memiliki panjang gelombang lebih pendek dari gelombang mikro dan oleh karena itu memiliki kapasitas bandwidth transmisi data yang jauh lebih tinggi.
Lebih jauh lagi, radiasi terahertz memberikan sinyal yang lebih terfokus yang dapat meningkatkan efisiensi stasiun komunikasi dan mengurangi konsumsi daya menara seluler.
“Menurut saya pindah ke frekuensi terahertz akan menjadi masa depan komunikasi nirkabel,” kata Shaghik Atakaramians, seorang penulis di atas kertas.
Namun, para ilmuwan tidak dapat mengembangkan terahertz sumber magnet, sebuah langkah penting untuk memanfaatkan sifat magnetik cahaya untuk perangkat terahertz.
Para peneliti menyelidiki bagaimana pola gelombang terahertz berubah pada interaksi dengan objek. Dalam karya sebelumnya, Atakaramians dan kolaborator mengusulkan agar sumber magnetik terahertz secara teoritis dapat diproduksi bila sumber titik diarahkan melalui serat panjang gelombang, serat dengan diameter lebih kecil dari panjang gelombang radiasi.
Dalam penelitian ini, mereka secara eksperimental menunjukkan konsep mereka dengan menggunakan pengaturan sederhana – mengarahkan radiasi terahertz melalui lubang sempit yang berdekatan dengan serat dengan diameter panjang gelombang.
Serat terbuat dari bahan kaca yang mendukung medan listrik yang beredar, yang sangat penting untuk induksi magnetik dan peningkatan radiasi terahertz.
Di sini, sebuah skematik dari masalah: Celah di layar logam dengan serat dielektrik ditempatkan di atas bertindak sebagai pemancar dipol magnetik saat tereksitasi oleh insiden gelombang pada celah. [credit: Andrey E. Miroshnichenko]
“Menciptakan sumber magnet terahertz membuka arah baru bagi kita,” kata Atakaramians. Sumber magnetik Terahertz bisa membantu pengembangan mikro dan nanodevices. Misalnya, terahertz pemeriksaan keamanan di bandara bisa mengungkapkan item tersembunyi dan bahan peledak seefektif sinar-X, tapi tanpa bahaya ionisasi sebagaiman sinar-X.
Keuntungan lain dari platform serat sumber, dalam hal ini menggunakan sumber terahertz magnetik, adalah kemampuan yang telah terbukti untuk mengubah peningkatan transmisi terahertz dengan mengutak-atik sistem. “Kita bisa menentukan jenis respons yang kita dapatkan dari sistem dengan mengubah orientasi relatif sumber dan serat,” kata Atakaramians.
Atakaramians menekankan bahwa kemampuan untuk selektif meningkatkan radiasi tidak terbatas pada panjang gelombang Terahertz. “Signifikansi konseptual di sini berlaku untuk seluruh spektrum elektromagnetik dan sumber radiasi atom,” kata Shahraam Afshar, direktur riset.
Ini membuka pintu baru pembangunan di berbagai teknologi nano dan teknologi kuantum seperti pemrosesan sinyal kuantum.
