В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G

Уникальные фильтры для импульсной терагерцовой спектроскопии создали новосибирские ученые. Они позволят исследовать полупроводниковые материалы и кристаллы, которые будут использоваться при создании устройств связи диапазона 6G.

Терагерцовый диапазон расположен между инфракрасным и радиодиапазонами, но раньше не был доступен из-за отсутствия технической базы.

Мы первые в мире доказали эффективность метода субдискретизации. Терагерцовый имиджинг, то есть визуализация объектов с использованием терагерцового излучения, безопасен для человека и может применяться в медицинской диагностике, в том числе для исследования биологических объектов, — рассказала Алина Рыбак, научный сотрудник АТИЦ НГУ и младший научный сотрудник ИАиЭ СО РАН.

Импульсная терагерцовая спектроскопия — метод исследования, основанный на электромагнитных процессах, генерируемых фемтосекундными лазерными импульсами. Эти процессы происходят за очень короткое время и создают колебания электромагнитного поля с разными частотами — от 50 ГГц до 6 ТГц и выше.

Терагерцовый диапазон находится между инфракрасным и радиодиапазонами. Долгое время он был недоступен для изучения из-за отсутствия технических возможностей. Его исследовали как со стороны радиофизики, так и со стороны фотоники. Терагерцовый диапазон объединяет оптические и радиофизические методы.

Ученые использовали методы фильтрации и субдискретизации из радиофизики в терагерцовом диапазоне, чтобы ускорить измерения на спектрометре. Они создали специальные фильтры на основе интерференционных метаповерхностей, которые позволяют выделять нужный терагерцовый диапазон. Благодаря этим фильтрам и методу субдискретизации время измерений удалось сократить без потери точности результатов.

Мы первыми в мире доказали, что метод субдискретизации работает в терагерцовом диапазоне.

Идею создания узкополосного фильтра предложил мой научный руководитель Назар Николаев. Полоса пропускания фильтра — всего 4%. Его задача — детектировать узкую линию поглощения газа СО в локальном окне прозрачности атмосферы.

Наш фильтр основан на эталоне Фабри-Перо и сделан из полипропиленовой пленки с нанесенными с обеих сторон частотно-избирательными поверхностями в форме квадратных прорезей из алюминия. Оптимальные параметры структуры элементарной ячейки мы определили с помощью численного моделирования пропускания, — заключает Алина Рыбак.

28.10.2024