نکسترو
گامی در مسیر توسعه رادارهای نوری؛

عرضه روشی جدید برای چرخش پرتو نوری در فضا

عرضه روشی جدید برای چرخش پرتو نوری در فضا

به گزارش نکسترو، پژوهشگران دانشگاه تهران موفق به عرضه متد جدیدی برای چرخش و کنترل الکترونیکی پرتو خروجی آنتن های نوری شدند که می تواند در توسعه رادارهای نوری مورد استفاده قرار گیرد.


به گزارش نکسترو به نقل از ایسنا، در نتیجه این پژوهش که در چارچوب رساله دکتری وحید غفاری و به راهنمایی دکتر لیلا یوسفی، دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران انجام شده است، یک سیستم یکپارچه نوری مبتنی بر فراسطح برای چرخش پرتو نوری در فضا طراحی شد.

دکتر لیلا یوسفی در رابطه با اهمیت استفاده از چرخش پرتو در باند نوری، اظهار داشت: «رادار نوری، گونه ای رادار است که در فرکانس های مادون قرمز طراحی می شود و در ساخت خودرو های بدون راننده (خودران)، نمایش هولوگرافیک، سنجش از راه دور و نقشه برداری سه بعدی به کار می رود. این رادارها برای سنجش موانع پراکنده در فضا، از چرخش نور بهره می گیرند که معمولا به روش های مکانیکی صورت می گیرد. روش های مکانیکی سرعت پایین و توان مصرفی بالا دارند. در این پژوهش، با استفاده از سیگنال الکتریکی برای چرخش پرتو در فضا، سرعت اسکن افزایش و توان مصرفی کاسته شده و کل سیستم کنترل پرتو ابعاد به مراتب کوچک تری پیدا کرده است. در این روش جدید، از فراسطح الکتریکی و ماده جدیدی به نام گرافن برای چرخش پرتو استفاده شده است.»

سرپرست گروه تحقیقاتی نانوفوتونیک و فرامواد دانشگاه تهران، در رابطه با مزایای این روش در مقایسه با سایر روش های چرخش پرتو، توضیح داد: «در روش هایی که در سالهای اخیر عرضه شده است، به طور عمده از یک فراسطح قابل تنظیم برای چرخش پرتو نوری استفاده می شود. فراسطح، ساختاری متشکل از مجموعه ای از الِمان های کوچک است که سلول واحد نامیده می شوند. نقص این روش ها در آن است که باید مشخصات هر سلول واحد به کمک سیگنال های الکتریکی تغییر کند. این مورد سبب افزایش تعداد سیگنال های کنترلی برای چرخش پرتو و پیچیدگی زیاد سیستم و افزایش توان مصرفی می شود. به صورت مثال اگر در ساختار طراحی شده در این پژوهش از روش های قبلی استفاده می شد، برای اسکن پرتو نوری در فضا، باید نزدیک به سیصد سیگنال کنترلی در اختیار قرار می گرفت؛ در حالیکه در روش پیشنهادی در این پژوهش، تنها از پنج سیگنال کنترلی برای چرخش پرتو استفاده شده است. این امر در ساده سازی ساختارهای چرخش پرتو بسیار مفید بوده و می تواند به صورت یکپارچه در رادارهای نوری به کار رود.»

به نقل از روابط عمومی دانشگاه تهران، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران اضافه کرد: «مهندسی پرتو در این پژوهش با استفاده از لنز فراسطح و شکل دهی ساختار هر یک از نانوآنتن های پلاسمونیکی انجام شده است. دستیابی به سرعت بالای چرخش پرتو هم از راه ماده گرافن که سرعت واکنش بالایی نسبت به سیگنال الکتریکی دارد، امکان پذیر شده است. نتایج این تحقیق در حوزه مخابرات پرسرعت نوری، ادوات با چند نقطه کانونی و ذخیره سازی انرژی محیطی هم کاربرد دارد.»

یافته های این پژوهش اخیرا در مجله «Scientific Reports» از جانب انتشارات نیچر انتشار یافته و از راه پیوند زیر دست یافتنی است:


Integrated optical beam steering device using switchable nanoantennas and a reflective metalens




منبع:

1402/03/19
14:26:56
5.0 / 5
302
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۲
سایت نکسترو
nextru.ir - مالکیت معنوی سایت نكسترو متعلق به مالکین آن می باشد