Kemajuan industri semikonduktor di dunia, menarik sejumlah perusahaan 'di luar itu' untuk turut ikut dalam persaingan. Bukan hanya penyedap rasa Ajinomoto dan Fujifilm, kini Canon juga mengambil langkah yang sama.

Dari laman resmi perusahaan mereka, -dengan memanfaatkan semikonduktor-, didapati bahwa Canon sedang mengembangkan perangkat terahertz (Thz) dengan ukuran ringkas, output tertinggi di dunia, penggunaan potensial dalam keamanan, transmisi 6G, dan sebagainya. 

Canon Inc. mengumumkan ini pada pekan lalu.

Perangkat Thz yang Canon kembangkan berukuran ringkas dan disebut-sebut memiliki output tertinggi di dunia. Setidaknya dibandingkan dengan perangkat semikonduktor keluaran 450 GHz (ditemukan dalam riset Canon).

Memanfaatkan desain perangkat semikonduktor dan teknologi manufaktur, yang dikembangkan selama sejarahnya yang panjang, perusahaan telah menghasilkan perangkat yang mewujudkan output tinggi dan directivity tinggi.

Di tahun-tahun mendatang, teknologi Thz diperkirakan akan digunakan secara luas, di bidang-bidang seperti penginderaan generasi mendatang dan transmisi data.

Ilustrasi penggunaan perangkat terahertz Canon (Sumber: Canon)

Gelombang Thz adalah jenis gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang antara gelombang radio dan cahaya, sekaligus memiliki karakteristik keduanya. Dibandingkan dengan sinar-X yang banyak digunakan, sinar ini ideal untuk memindai di bawah permukaan benda tanpa membahayakan tubuh manusia.

Berkat karakteristik tersebut, teknologi ini diharapkan dapat dimanfaatkan di lokasi yang mengalami lalu lintas pejalan kaki yang padat. Seperti pintu masuk ke taman hiburan dan ruang acara, memungkinkan penanggulangan keamanan dengan throughput tinggi yang tidak mengganggu arus lalu lintas pejalan kaki.

Terlebih lagi, ada eksperimen yang sedang berlangsung terhadap penggunaan gelombang Thz dalam transmisi sinyal 6G untuk masa depan, dan ada potensi untuk digunakan dalam transmisi data bervolume tinggi dan berkecepatan tinggi.

Perangkat baru yang dikembangkan oleh Canon ini, menghasilkan output yang lebih kuat dari gelombang Thz dan lebih mudah diarahkan. Sehingga berkontribusi terhadap inovasi teknologi dan pengembangan produk, serta membantu pengembangan industri dan masyarakat yang memanfaatkan teknologi gelombang ini.

Hanya saja memang, Canon menyadari ada masalah mendesak untuk teknologi Thz, yakni perangkat yang menghasilkan gelombang ini memerlukan output listrik yang tinggi, oleh karena itu komponennya berukuran besar.

Tetapi perangkat semikonduktor Canon yang baru dikembangkan, menggunakan 'Resonant-Tunneling Diodes (RTD)'. Penggunaannya ditandai dengan pancaran gelombang terahertz dari antena aktif, yaitu antena yang terintegrasi dengan perangkat semikonduktor.

Dengan demikian, tidak diperlukan lagi pengganda frekuensi dan komponen sejenis lainnya yang digunakan dalam perangkat konvensional, memungkinkan ukuran perangkat menjadi kira-kira 1000x lebih kecil.

Sejauh ini, membuat perangkat ringkas yang memanfaatkan RTD menghasilkan keluaran yang lebih rendah. Dan Canon telah berhasil mengembangkan larik antena aktif, yang berisi 36 antena aktif pada satu chip semikonduktor, dan mampu menggabungkan keluaran semua antena.

Tantangan lain yang dihadapi teknologi gelombang Thz adalah gelombang yang dipancarkan oleh antena perangkat konvensional cenderung menyebar. Sehingga tidak dapat menempuh jarak yang jauh.

Tantangan ini teratasi dengan teknologi desain milik Canon, yang memungkinkan sinkronisasi semua antena dalam larik antena. Hasilnya, perusahaan telah mencapai keterarahan yang tinggi, kira-kira 20x7 dari perangkat antena tunggal konvensional, tanpa memerlukan lensa atau teknologi optik lainnya.

Ini pada gilirannya memungkinkan pencitraan jarak jauh dan transmisi sinyal menggunakan perangkat yang lebih ringkas.

Gelombang Terahertz (Thz) Aman Digunakan

Frekuensi gelombang Thz didefinisikan antara 100 gigahertz (GHz) dan 10 terahertz.

Sifat-sifat yang dimiliki gelombang ini membuatnya sangat cocok untuk aplikasi keamanan seperti pemindaian tubuh, inspeksi non-destruktif pada permukaan seperti pelapis cat mobil, dan penggunaan dalam transmisi sinyal 6G di masa depan. 

Gelombang terahertz GHz dengan kekuatan 10 miliwatt (mW), atau sekitar 10x lebih besar dari perangkat semikonduktor konvensional dengan antena aktif.

Output yang lebih tinggi ini, memungkinkan pengambilan gambar dengan kejernihan yang lebih baik dan transmisi sinyal dengan akurasi yang lebih tinggi.

Sebuah tulisan ilmiah yang disusun oleh akademisi Program Magister Fisika, FMIPA, Universitas Riau, mengungkap kalau radiasi THz memiliki sifat yang lebih menarik dan bermakna dalam bidang teknik pencitraan biomedis, dibandingkan dengan radiasi inframerah.

Tulisan yang dipublikasi dalam jurnal ORBITA (jurnal lokal hasil kajian, inovasi, dan aplikasi pendidikan fisika) itu menyebut, energi foton radiasi THz relatif lebih rendah dibandingkan radiasi Sinar-X.

"Sehingga tidak terionisasi dengan jaringan biologis dan aman digunakan," kata penulisnya.