راهکاری به صرفه برای دگرگونی صنعت مخابرات
به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم؛ تداوم تبادلات علمی میان نخبگان جهان اسلام که در جریان رویدادهایی نظیر «جایزه مصطفی(ص)» شکل گرفته، همچنان دریچههای تازهای از فناوریهای کاربردی را به روی محققان میگشاید. نشستهای «استپ» (STEP) که با هدف اشتراکگذاری دانش میان دانشمندان مسلمان برگزار میشود، در آخرین دوره خود (استپ دهم) میزبان چهرههای بینالمللی برجستهای بود که دستاوردهایشان در مرزهای دانش حرکت میکند.
از جمله این چهرهها، «سلیمان وادی هارون» (Sulaiman Wadi Harun)، استاد گروه مهندسی برق دانشگاه مالایا مالزی بود که حضورشان در جایزه مصطفی(ص) فرصتی برای بررسی راهکارهای ارزانقیمت در توسعه زیرساختهای مخابراتی فراهم کرد.
سلیمان وادی هارون در گفتگو با خبرنگار تسنیم اظهار کرد: در علم مخابرات و انتقال دادهها، پالسهای لیزری سریع با نرخ تکرار بالا جایگاه بسیار حیاتی دارند. برای تولید این نوع پالس، معمولاً به موادی نیاز است که از خاصیت «جذب اشباعپذیر» برخوردار باشند؛ این ویژگی به ماده اجازه میدهد موج نور را تا حد آستانهای جذب کرده و پس از عبور شدت موج از آن حد، اجازه عبور پالس را بدهد که همین فرآیند، امکان ایجاد موج بهصورت پالسی در لیزر را فراهم میکند.
وی با اشاره به نوآوری تیم تحقیقاتی خود که پیشتر در مجامع علمی مطرح شده بود، افزود: ما برای اولین بار از نوعی پلیمر به نام PAN (polyacrylonitrile) برای ایجاد پالسهای لیزری در لیزر فیبری استفاده کردیم.
وادی هارون گفت: انگیزه اصلی ما در انتخاب این ماده، علاوه بر خاصیت جذب اشباعپذیر عالی، «کمهزینه بودن» و فرآیند «آمادهسازی بسیار آسان» آن است. در واقع PAN هم هدف مدوله کردن تلفات داخل کاواک لیزر را به خوبی برآورده میکند و هم هزینههای تولید را به شدت کاهش میدهد.
استاد دانشگاه مالایا درباره جزئیات فنی این پژوهش تشریح کرد: برای بهرهگیری از این ماده، باید آن را داخل کاواک لیزر قرار داد. با توجه به اینکه کاواک لیزر از یک فیبر تکمد (Single Mode) با قطر هسته ناچیز 9 میکرون استفاده میکند، ما مجبور به استفاده از موادی با ابعاد بسیار کوچک بودیم. تیم ما از نوار چسب مخصوصی استفاده کرد تا ماده را بین اتصالات کاواک لیزر قرار دهد، به طوری که نور بتواند مستقیماً با این ماده داخل کاواک تعامل داشته باشد.
وادی هارون با تبیین روشهای تولید پالس خاطرنشان کرد: برای تولید پالس لیزری دو روش کلی وجود دارد؛ در تکنیک Q-switching، پالسها در نرخ تکرار کیلوهرتز (kHz) تولید میشوند، اما اگر بخواهیم به نرخ تکرار بالاتر در مرتبه مگاهرتز (MHz) و مدت زمان پیکوثانیه یا فمتوثانیه برسیم، باید از تکنیک Mode-locking استفاده کنیم. ما در واقع از ماده جاذب اشباعپذیر برای قفل کردن فاز مدهای طولی که در کاواک لیزر نوسان میکنند، بهره میبریم.
این دانشمند حاضر در جایزه مصطفی(ص) با اشاره به چالشهای مشترک علمی در کشورهای در حال توسعه گفت: ما به عنوان کشورهای در حال توسعه با محدودیت بودجه تحقیقاتی مواجه هستیم. شرایط ما در مالزی مشابه محققان در ایران است و به همین دلیل باید به دنبال راهحلهای خلاقانه و کمهزینه برای حل مشکلات پیچیده علمی باشیم.
وی در پایان در خصوص آینده فناوری ارتباطات تاکید کرد: علیرغم تصور برخی مبنی بر اشباع شدن این حوزه، طبق قانون مور، تقاضا برای ظرفیت مخابرات هر دو سال دو برابر میشود. پهنای باند موجود محدود است و ما به عنوان مهندس وظیفه داریم سرعت انتقال دادهها را افزایش دهیم.
وادی هارون تأکید کرد: در همین راستا، امروزه حرکت به سمت استفاده از فیبرهای چندمدی (Few Mode Fiber) آغاز شده تا به جای یک مد، از چندین مد برای افزایش چشمگیر ظرفیت سیستمهای مخابراتی استفاده شود.
