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一種突破太赫茲極限的調(diào)制器 日前，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）的研究人員開(kāi)發(fā)出一種突破太赫茲極限的調(diào)制器。這種超快組件能在極短時(shí)間內(nèi)將海量數(shù)據(jù)高效傳輸至光纖網(wǎng)絡(luò)。  調(diào)制器（金）將信息從電波傳輸?shù)焦獠?/div> 用于下一代移動(dòng)通信 等離子體激元調(diào)制器是一種微型組件，通過(guò)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)實(shí)現(xiàn)光纖傳輸。此前，這類調(diào)制器從未實(shí)現(xiàn)過(guò)太赫茲（每秒超萬(wàn)億次振蕩）級(jí)別的數(shù)據(jù)傳輸頻率。如今，由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院光子學(xué)與通信領(lǐng)域教授Jürg Leuthold領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)成功攻克了這一難題。傳統(tǒng)調(diào)制器僅能轉(zhuǎn)換最高100至200千兆赫茲的頻率，而新技術(shù)的傳輸頻率較前者提升了五至十倍。  太赫茲調(diào)制實(shí)驗(yàn) 此類調(diào)制器可作為電信號(hào)世界與光信號(hào)傳輸?shù)臉蛄海瑥V泛應(yīng)用于海量數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景。Leuthold教授解釋道："數(shù)據(jù)最初始終以電信號(hào)形式存在，而當(dāng)今的傳輸過(guò)程總會(huì)涉及光纖網(wǎng)絡(luò)。" 下一代移動(dòng)通信（6G）將運(yùn)行于太赫茲頻段，其核心基礎(chǔ)設(shè)施——基站間的連接電纜——依賴于光纖技術(shù)。參與組件研發(fā)的博士生Yannik Horst表示："我們的調(diào)制器能夠?qū)o(wú)線電信號(hào)及其他電信號(hào)直接高效地轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。" 也適用于醫(yī)療與測(cè)量技術(shù) 盡管從技術(shù)角度看，太赫茲信號(hào)的光纖傳輸已可實(shí)現(xiàn)，但現(xiàn)有流程復(fù)雜且需依賴多個(gè)昂貴組件。新型調(diào)制器可直接轉(zhuǎn)換信號(hào)，顯著降低能耗并提升測(cè)量精度。此外，傳統(tǒng)技術(shù)需針對(duì)不同頻段使用不同組件，而新調(diào)制器可支持10兆赫至1.14太赫茲的全頻段應(yīng)用。Horst強(qiáng)調(diào)：“單一組件覆蓋全部頻段，具有極強(qiáng)的應(yīng)用普適性。” 該技術(shù)還可應(yīng)用于高性能計(jì)算中心內(nèi)部及之間的光纖數(shù)據(jù)傳輸。在測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，其潛力同樣引人注目：包括醫(yī)學(xué)成像、材料分析光譜技術(shù)、機(jī)場(chǎng)行李掃描儀及雷達(dá)技術(shù)等。目前已有部分設(shè)備運(yùn)行于太赫茲頻段。  等離激元調(diào)制器的建模 新型調(diào)制器采用金質(zhì)材料等構(gòu)建的微型納米結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)控光與金材料內(nèi)自由電子的相互作用實(shí)現(xiàn)功能。該技術(shù)由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研發(fā)，并由Leuthold團(tuán)隊(duì)孵化的衍生企業(yè)Polariton Technologies負(fù)責(zé)制造。目前，該公司正致力于推動(dòng)太赫茲調(diào)制器的市場(chǎng)化進(jìn)程，以期未來(lái)在數(shù)據(jù)傳輸與測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。 相關(guān)鏈接：https://doi.org/10.1364/OPTICA.544016 |
