ملخص
تعد أنظمة الاتصالات اللاسلكية عالية الإنتاجية للبيانات أمرًا أساسيًا في حياتنا وسبل عيشنا. تتزايد حركة البيانات بشكل كبير، مع كون الجزء الأسرع نموًا من هذه الزيادة يتم عبر القنوات اللاسلكية، حيث يستخدم مستخدمو الهاتف المحمول بشكل متزايد الخدمات عبر الإنترنت. وهذا أمر غير مستدام باستخدام أحدث أنظمة الترددات الراديوية والميكروويف، ويتفاقم بسبب النقص في الطيف الكهرومغناطيسي القابل للتخصيص والذي يمكن أن تنمو فيه الاتصالات اللاسلكية الحالية للترددات الراديوية والميكروويف.
كجزء من برنامج بحث بقيمة 7 ملايين جنيه إسترليني بين جامعات ليدز وكامبريدج وكلية لندن الجامعية، نقوم بتطوير أول أنظمة اتصالات لاسلكية عالية الإنتاجية تعمل على ترددات حاملة تيراهيرتز لتطبيقات الأقمار الصناعية الأرضية والمدارات الأرضية المنخفضة. ومن شأن ذلك أن يتيح زيادة كبيرة في معدلات البيانات عبر أحدث أنظمة الترددات الراديوية والموجات الدقيقة، بما يتجاوز 100 جيجابت/ثانية ونحو 1 تيرابت/ثانية.
ترتبط مجموعة من مشاريع الدكتوراه المحتملة ببرنامج البحث هذا، والتي يمكن تصميمها بما يتناسب مع اهتمامات المرشح وخلفيته. على سبيل المثال، يوجد في قلب نظام الاتصالات المقترح الليزر الكمي المتتالي (QCL)، وهو جهاز شبه موصل يضم أكثر من 1000 طبقة منفصلة، كل منها منقوشة بدقة أحادية الطبقة الذرية. يجب تطوير QCLs التي ينبعث منها الحواف والسطح لتتناسب مع النوافذ الجوية، مع قوى الإخراج المناسبة وجودة الشعاع ودرجات الحرارة التشغيلية، وسيتضمن مشروع الدكتوراه في هذا المجال أن يكتسب المرشح خبرة واسعة في نمذجة أجهزة أشباه الموصلات، وتصنيع الأجهزة، والتوصيف الكهربائي والبصري لأشعة الليزر. تتوفر مشاريع بحثية متسقة تركز على جوانب أخرى من أنظمة الاتصالات بما في ذلك تطوير سعة تيراهيرتز جديدة وكاشفات متماسكة ذات حل طوري، بالإضافة إلى منهجيات تعديل الإشارة الضوئية والكهربائية السريعة.
تناسب هذه المشاريع مقدم الطلب الحاصل على درجة أولى جيدة في الفيزياء، أو الهندسة الإلكترونية، أو علوم المواد، أو موضوع متوافق.
