محققین الٹرا فاسٹ سگنل پروسیسنگ مائیکرو ویو فوٹوونکس چپ تیار کرتے ہیں۔

حال ہی میں، ہانگ کانگ کی سٹی یونیورسٹی میں الیکٹریکل انجینئرنگ کے شعبہ کے پروفیسر وانگ چینگ کی قیادت میں ایک تحقیقی ٹیم نے کامیابی کے ساتھ دنیا کی معروف مائیکرو ویو فوٹوونکس (MWP) چپ تیار کی ہے۔ یہ چپ الٹرا فاسٹ اینالاگ الیکٹرانک سگنل پروسیسنگ اور کمپیوٹیشن کو انجام دینے کے لیے آپٹیکل اصول کو استعمال کرنے کے قابل ہے۔
یہ چپ نہ صرف روایتی الیکٹرانک پروسیسرز سے 1000 گنا تیز ہے بلکہ کم توانائی بھی خرچ کرتی ہے۔ اس کی ایپلی کیشنز کی وسیع رینج مختلف شعبوں پر محیط ہے جیسے 5/6G وائرلیس کمیونیکیشن سسٹم، ہائی ریزولوشن ریڈار سسٹم، مصنوعی ذہانت، کمپیوٹر ویژن، اور امیج/ویڈیو پروسیسنگ۔
ٹیم نے اس تحقیق پر چینی یونیورسٹی آف ہانگ کانگ کے ساتھ تعاون کیا، جو جریدے نیچر میں شائع ہوئی ہے، جس کا عنوان ہے Integrated Lithium Niobate Microwave Photonic Processing Engine۔
وائرلیس نیٹ ورکس، انٹرنیٹ آف تھنگز (IoT) اور کلاؤڈ بیسڈ سروسز کی تیزی سے توسیع کے ساتھ، بنیادی RF سسٹمز کی مانگ میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔ مائیکرو ویو فوٹوونکس (MWP) ٹیکنالوجی آپٹیکل پرزوں کو استعمال کرکے مائیکرو ویو سگنلز پیدا کرنے، منتقل کرنے اور پروسیس کرنے کے اپنے منفرد فوائد کے ساتھ ان چیلنجوں کا ایک مؤثر حل پیش کرتی ہے۔ تاہم، مربوط MWP سسٹمز کو متعدد چیلنجز کا سامنا ہے جیسے کہ الٹرا ہائی سپیڈ اینالاگ سگنل پروسیسنگ، چپ اسکیل انٹیگریشن، ہائی فیڈیلیٹی اور کم بجلی کی کھپت کا بیک وقت احساس۔
ان چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے، پروفیسر وانگ چینگ کی تحقیقی ٹیم نے ایک نیا MWP نظام تیار کیا ہے۔ یہ نظام اختراعی طور پر الٹرا فاسٹ الیکٹرو آپٹیکل (EO) کنورژن کو ایک ہی چپ پر کم نقصان والے ملٹی فنکشنل سگنل پروسیسنگ کے ساتھ مربوط کرتا ہے، یہ ایک ایسا کارنامہ ہے جس کا پچھلی تحقیق میں کبھی احساس نہیں ہوا۔
یہ شاندار کارکردگی پتلی فلم لیتھیم نیبیٹ (LN) پلیٹ فارم پر مبنی ایک مربوط MWP پروسیسنگ انجن کے ذریعے ممکن ہوئی ہے۔ یہ انجن اینالاگ سگنل پروسیسنگ اور کمپیوٹیشنل کاموں کی ایک وسیع رینج انجام دینے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ رپورٹ کے مطابق اس چپ میں نہ صرف الٹرا وائیڈ پروسیسنگ بینڈوڈتھ 67 گیگا ہرٹز ہے بلکہ اس میں بہترین کمپیوٹیشنل درستگی بھی ہے۔
کئی سالوں سے، ٹیم مربوط LN فوٹوونک پلیٹ فارمز کی تحقیق پر کام کر رہی ہے۔ یہ بات قابل ذکر ہے کہ 2018 میں، ہارورڈ یونیورسٹی اور نوکیا بیل لیبز کے ساتھیوں نے دنیا کا پہلا CMOS (کمپلیمنٹری میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر) سے مطابقت رکھنے والا انٹیگریٹڈ الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیٹر ایک پتلی فلم لیتھیم نائوبیٹ (LN) پلیٹ فارم پر تیار کیا، جس نے ایک ٹھوس پلیٹ فارم تیار کیا۔ موجودہ تحقیقی پیش رفت کی بنیاد۔ پتلی فلم لتیم نیوبیٹ (LN) کو فوٹوونکس کے شعبے میں اس کی اہمیت کی وجہ سے "فوٹوونکس کا سلکان" کہا جاتا ہے، جو مائیکرو الیکٹرانکس میں سلکان سے موازنہ ہے۔
یہ کام نہ صرف تحقیق کے ایک نئے شعبے کو کھولتا ہے - پتلی فلم لیتھیم نیبیٹ (LN) مائیکرو ویو فوٹوونکس، بلکہ دیگر فوائد کے ساتھ ساتھ کمپیکٹ سائز، ہائی سگنل فیڈیلیٹی، اور کم تاخیر کے ساتھ مائیکرو ویو فوٹوونکس چپس کو بھی قابل بناتا ہے۔ مزید اہم بات یہ ہے کہ یہ پیش رفت چپ پیمانے کے اینالاگ الیکٹرانک پروسیسنگ اور کمپیوٹیشن انجنوں کے لیے ایک نئی سمت کی نمائندگی کرتی ہے۔