представьте, как работает телефонный звонок. Ваш голос преобразуется в электронные сигналы, смещается на более высокие частоты, передается на большие расстояния, а затем снова смещается вниз, чтобы его было ясно слышно на другом конце. Процесс, обеспечивающий такое смещение частот сигнала, называется микшированием частот, и он необходим для таких коммуникационных технологий, как радио и Wi-Fi. Смесители частот являются жизненно важными компонентами многих электронных устройств и обычно работают на частотах, которые колеблются от миллиардов (ГГц, гигагерц) до триллионов (ТГц, терагерц) раз в секунду.
Наноструктуры позволяют реализовать встроенный в чип световой волновой электронный частотный смеситель
Растет использование социальных сетей и цифровых платформ. Вы можете помочь компаниям в Непале увеличить свое присут Канада телеграммы данные ствие в Интернете, предоставляя услуги цифрового маркетинга и веб-дизайна в Непале.
Теперь представьте себе частотный смеситель, который работает со скоростью квадриллион (ПГц, петагерц) раз в секунду — до миллиона раз быстрее. Этот диапазон частот соответствует колебаниям электрических и магнитных полей, из которых состоят световые волны. Петагерцовые смесители частот позволят нам смещать сигналы вверх до оптических частот, а затем обратно до более обычных электронных частот, что позволит передавать и обрабатывать значительно большие объемы информации на многократно более высоких скоростях. Этот скачок скорости заключается не только в том, чтобы делать вещи быстрее; он заключается в обеспечении совершенно новых возможностей.
Световолновая электроника (или петагерцовая электроника) — это новая область, которая направлена на интеграцию оптических и электронных систем на невероятно высоких скоростях, используя сверхбыстрые колебания световых полей. Основная идея заключается в том, чтобы использовать электрическое поле световых волн, которые колеблются в субфемтосекундных (10–15 секунд) временных масштабах, для непосредственного управления электронными процессами. Это позволяет обрабатывать и манипулировать информацией на скоростях, намного превосходящих те, которые возможны с помощью современных электронных технологий. В сочетании с другими электронными схемами петагерцового диапазона электронный микшер петагерцового диапазона позволит нам обрабатывать и анализировать огромные объемы информации в режиме реального времени и передавать большие объемы данных по воздуху с беспрецедентной скоростью.
Более 40 лет в разработке
В 1970-х годах ученые начали изучать способы расширения электронного смешения частот до терагерцового диапазона с помощью диодов. Хотя эти ранние попытки были многообещающими, прогресс застопорился на десятилетия. Однако в последнее время достижения в области нанотехнологий возродили эту область исследований. Исследователи обнаружили, что крошечные структуры, такие как игольчатые наконечники нанометровой длины и плазмонные антенны, могут функционировать аналогично тем ранним диодам, но на гораздо более высоких частотах.
Недавнее исследование в открытом доступе, опубликованное в Science Advances Мэтью Йенгом, Лу-Тин Чжоу, Марко Туркетти, Феликсом Ритцковски, Карлом К. Берггреном и Филиппом Д. Китли из Массачусетского технологического института, продемонстрировало значительный шаг вперед. Они разработали электронный смеситель частот для обнаружения сигнала, который работает за пределами 0,350 ПГц с использованием крошечных наноантенн. Эти наноантенны могут смешивать различные частоты света, что позволяет анализировать сигналы, колеблющиеся на порядки быстрее, чем самые быстрые, доступные для обычной электроники. Подобные электронные устройства петагерцового диапазона могут стать основой для разработок, которые в конечном итоге произведут революцию в областях, требующих точного анализа чрезвычайно быстрых оптических сигналов, таких как спектроскопия и визуализация, где фиксация динамики в фемтосекундном масштабе имеет решающее значение (фемтосекунда составляет одну миллионную одной миллиардной доли секунды).
Представляем новые способы использования света
Хотя это исследование было сосредоточено на характеристике световых импульсов разных частот, исследователи предполагают, что подобные устройства позволят создавать схемы с использованием световых волн. Это устр middle ea mobile number material йство с полосой пропускания, охватывающей несколько октав, может предоставить новые способы исследования сверхбыстрых взаимодействий света и материи, ускоряя прогресс в технологиях сверхбыстрых источников.
Эта работа не только раздвигает границы того, что возможно в обработке оптических сигналов, но и устраняет разрыв между областями электроники и оптики. Объединяя эти две важные области исследований, это исследование прокладывает путь для новых технологий и приложений в таких областях, как спектроскопия, визуализация и связь, что в конечном итоге расширяет наши возможности по исследованию и управлению сверхбыстрой динамикой
Время для действительно большой демонстрации
Для демонстрации возможностей производственной системы программа изготовит три ротора Фрэнсиса, особого типа больших турбин из нержавеющей стали, используемых в плотинах для выработки гидроэнергии. Первый ротор — это прототип, который будет использоваться для испытаний. Второй, диаметром около 5 футов, изготавливается для потенциальной установки на плотине Окои Управления долины Теннесси в Парксвилле, штат Теннесси. Плотина Окои — это гидроэлектростанция шириной 840 футов и высотой 135 футов, охватывающая реку Окои, с пятью генераторными установками, которые вырабатывают 24 мегаватта электроэнергии.
Множество партнеров
Эта программа охватывает разработку программного обеспечения, оборудования, робототехники и производственных стратегий, необходимых для производства этих крупных компонентов. Партнерами ORNL по разработке явля agb directory ются несколько организаций, помимо TVA. К ним относятся: Huntington Ingalls-Newport News Shipbuilding, где будет напечатан на 3D-принтере крупнейший ротор Francis; Electric Power Research Institute, участвующий в технико-экономическом анализе; Open Mind Technologies, помогающий в разработке производственной стратегии; ARC Specialties, предоставляющий роботизированное оборудование и интеграцию; и Voith Group-Hydropower, производитель гидроагрегатов.
