क्या मैं रेडियो तरंगों को प्रकाश में बदल सकता हूं?

Question

विकिपीडिया कहता है कि प्रकाश की आवृत्ति 300 THz है। मैंने एक रेडियो तरंगों का ट्रांसमीटर बनाया है जो लगभग 100 मेगाहर्ट्ज को प्रसारित करता है।

यदि मैं ट्रांसमीटर की आवृत्ति 300 THz तक बढ़ाता हूं, तो क्या एंटीना स्पार्क या प्रकाश उत्पन्न करेगा?

क्या मैं इस सर्किट को व्यावहारिक रूप से o_O कर सकता हूं? क्या कोई ट्रांजिस्टर या IC है जो 300 THz को दोलन कर सकता है? क्या मुझे 0.0025 पीएच का एक इंडक्शन (कॉइल) और 1 पीएफ का कैपेसिटर मिल सकता है?

मुझे पता है कि यह एक साइंस फिक्शन सवाल है, लेकिन कृपया, मेरा मजाक न उड़ाएं :)

Comments

बस तेजी से दौड़ें और नीले रंग की शिफ्टिंग के प्रभाव का उपयोग करें ..

— प्लाज़्मा एचएच

एक प्रश्न के संभावित डुप्लिकेट मैंने Physics.stack-exchange

— कॉनर वुल्फ

मैं एक 1pH संधारित्र और एक डायोड के साथ श्रृंखला में आणविक आकार 2.5fF कॉइल के रूप में एक एलईडी के बारे में सोचना पसंद करता हूं। ;-)

— माइकल

यह एक बहुत अच्छा सवाल है।

— हमेशा

प्रासंगिक: Phys.stackexchange.com/questions/261068/…

— हमेशा कन्फ्यूज्ड

Answer 1

300THz ट्रांसमीटर? (इन्फ्रा रेड और माइक्रोवेव के बीच बैंड) - बहुत सारी तकनीक के साथ और पता है कि कैसे। Http://www.rpi.edu/terahertz/about_us.html देखें

300THz ट्रांजिस्टर / आईसी - नहीं।

इन आवृत्तियों पर असतत प्रेरक और कैपेसिटर का उपयोग करें? बहुत उच्च आवृत्तियों पर पारंपरिक संधारित्रों और प्रेरकों को अन्य उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है (गुंजयमान गुहाओं को देखें)

सिद्धांत रूप में, रेडियो तरंगों, प्रकाश तरंगों, दूर की लाल तरंगों, माइक्रोवेव, अल्ट्रा वायलेट तरंगों, एक्स-किरणों आदि के एक 'फोटॉन' में केवल एक मूल अंतर है और वह अंतर ऊर्जा ऊर्जा फोटॉन है । इस ऊर्जा की गणना सरल सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

                                       E = hf  

जहाँ E = जूल में ऊर्जा, h = प्लैंक स्थिरांक (6.626 × 10 J34 J · s) और f फोटान की आवृत्ति है।

यदि आप संख्याओं को क्रंच करते हैं, तो आप देखेंगे कि एक रेडियूवे की फोटोनिक ऊर्जा दृश्यमान प्रकाश फोटॉन की तुलना में लाखों गुना छोटी है।

प्रकाश उत्सर्जक 'ट्रांसमीटर' (ऑप्टिकल उपकरणों में) एक 'ट्यून सर्किट' का उपयोग करने के बजाय एक ऊर्जा स्तर से दूसरे में कूदने वाले इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करते हैं। यह पता चला है कि एक दृश्य प्रकाश फोटॉन को देने के लिए ऊर्जा की खाई सिर्फ सही मात्रा है। कोई भी 'एक तकनीक सभी फिट नहीं है' जो पूरे स्पेक्ट्रम में विभिन्न आवृत्तियों (ऊर्जा) के फोटॉन का उत्पादन कर सकती है। यहां तक ​​कि ठोस राज्य डिवाइस अधिक विदेशी हो जाते हैं क्योंकि आप उच्च और उच्च आवृत्तियों की मांग करते हैं और सर्किट बोर्ड जटिल प्लंबिंग की उपस्थिति पर शुरू करते हैं।

क्या यह किया जा सकता है?

शायद। नैनो टेक्नोलॉजी के नए विकास अच्छी तरह से रेडियो तरंग फोटॉनों से ऊर्जा को TeraHertz, infra red या दृश्य प्रकाश फोटोन आदि में परिवर्तित करने में सक्षम एक उपकरण का उत्पादन कर सकते हैं .. उन्होंने पहले से ही नैनोट्यूब ट्रांसमीटर और ग्रेफीन का उपयोग करते हुए रिसीवर विकसित किए हैं।

देख http://berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml

दुर्भाग्य से मेरी क्रिस्टल बॉल इस समय फ्रिट्ज पर है इसलिए मैं भविष्य में नहीं देख सकता।

Comments

मैं एक विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर किसी भी तरह से ऑप्टिकल दुनिया में एक पारंपरिक रेडियो ट्रांसमीटर के लिए निकटतम चीज हो सकती है, क्योंकि वे एक दूसरे के साथ बातचीत करने के लिए अनबाउंड इलेक्ट्रॉनों के एक गुच्छा को इस तरह से समझाते हैं जैसे कि प्रतिध्वनित प्रकाश आवृत्तियों पर (या माइक्रोवेव से एक्स-रे तक, वास्तव में कहीं भी)।

— हॉब्स

Answer 2

क्या मैं इस सर्किट को व्यावहारिक रूप से o_O कर सकता हूं?
क्या कोई ट्रांजिस्टर या IC है जो 300 THz को दोलन कर सकता है?
क्या मुझे 0.0025 पीएच का एक इंडक्शन (कॉइल) और 1 पीएफ का कैपेसिटर मिल सकता है?

बिल्कुल नहीं, नहीं, और नहीं। लेकिन यह सक्रिय अनुसंधान का एक क्षेत्र है: ट्रूथ के बारे में सच्चाई ।

ट्यून्ड एलसी रेडियो एमिटर का मूल सिद्धांत प्रतिध्वनि है। उच्च आवृत्तियों पर उच्च आवृत्ति ट्यून किए गए संकेतों के उत्पादन की तकनीक भी अनुनाद पर आधारित होती है, लेकिन क्योंकि आवृत्ति अधिक होती है, इसलिए गुंजयमान तत्वों को अधिक छोटा करने की आवश्यकता होती है। आपको सिग्नल को एम्प्लीफाइ करने के लिए भी कुछ सिस्टम की आवश्यकता होती है, यह ध्यान में रखते हुए कि टेरार्ट्ज़ लगभग सभी ट्रांजिस्टर की परिचालन गति से ऊपर है। आप LASER (लाइट एम्प्लीफिकेशन बाय स्टिम्युलेटेड एमिशन ऑफ रेडिएशन) का उपयोग करके किसी विशेष फ्रीक्वेंसी की ट्यूनड लाइट प्राप्त कर सकते हैं, जो एक गुंजयमान प्रक्रिया भी है। मध्यवर्ती आवृत्तियों को क्लाईस्ट्रॉन नामक एक उपकरण द्वारा उत्पादित किया जा सकता है, जो एक वैक्यूम ट्यूब और इसके संचालन में एक लेजर के बीच आधा है।

Comments

+1 for the good reference. You might also link to active research laboratories. I've visited the terahertz lab at OSU ("THz spectroscopy on a budget" ) and I hear there exists a terahertz lab at the other OSU and also a terahertz lab at the other, other OSU.

— davidcary

Answer 3

It may be possible, but I don't know of practical devices that work in this fashion. If you search likely terms you'll find some work, but more along the lines of physics experiments than electronics. Transistors tend to stop amplifying at under 100GHz even for really good SiGe IC transistors.

In the reverse direction, there are (sort-of) practical light detection devices that use a nano-antenna array. I have seen some work in Germany that looked promising, and I'm sure they're not the only institute working on it. It's easier to go from light to DC than from DC to light.

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"It's easier to go from light to DC than from DC to light." What about a light bulb plugged on a battery? :P (ok a far too easy joke)

— Doombot

@Doombot- haha. But not with an antenna array, unless you get the antennas really, really hot. ;-)

— Spehro Pefhany

Answer 4

An electro-optic modulator does what I believe you are asking about. Here's an extract from the wiki: -

Electro-optic modulator (EOM) is an optical device in which a signal-controlled element exhibiting the electro-optic effect is used to modulate a beam of light. The modulation may be imposed on the phase, frequency, amplitude, or polarization of the beam. Modulation bandwidths extending into the gigahertz range are possible with the use of laser-controlled modulators.

As you can see, AM, FM or PM are achievable.

Comments

He wants to actually create light, not just modulate existing light. This is outside the realm of electronics despite specs written by noobs that specify the equivalent of 'DC-to-daylight' bandwidth (and zero noise and distortion).

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany, Well if you FM you do get a bit of "new" light in the side bands. But getting from 100MHz to 300THz that way will be even harder than doubling all the way up. :^)

— George Herold

@GeorgeHerold AO modulators are interesting. It would be nice to know as much as Phil H. about this stuff. You can do interesting closed loop sub-wavelength interferometry things with them.

— Spehro Pefhany

Answer 5

Hmm, Well there are non-linear crystals whereby you can mix "light" of different wavelengths. Search for OPA's (optical parametric amplifiers). But you have to start with light... a laser. I guess in principle you could start with 100MHz and double up to 300THz, but that's a lot of doubling :^) If I stretched your question a bit, and asked how to turn electrons into light... (not in an atom) Then I would think about accelerators, where you get synchrotron radiation. And at the end of an electron beam you can build a free electron laser. (Years ago I worked at an FEL, not quite visible (3-10 um), but you could see it when it blew holes in things.)