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一種被稱為復(fù)用器的超小型硅芯片新設(shè)計將有效管理太赫茲波，這是6G等下一代通信的關(guān)鍵。來自日本大阪大學(xué)和澳大利亞阿德萊德大學(xué)的研究人員共同合作，為300GHz頻段太赫茲范圍通信生產(chǎn)了由純硅制成的新型多路復(fù)用器。
為了控制太赫茲波的巨大頻譜帶寬，用于分割和連接信號的多路復(fù)用器對于將信息分成可管理的塊狀物至關(guān)重要，這些塊狀物可以更容易地被處理，因此可以更快地從一個設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€。
研究人員表示，到目前為止，還沒有為太赫茲范圍開發(fā)出緊湊而實用的多路復(fù)用器。新的太赫茲多路復(fù)用器制造起來很經(jīng)濟，將對超寬帶無線通信極為有用。這種所開發(fā)的芯片的形狀是組合和分割信道的關(guān)鍵，這樣可以更迅速地處理更多的數(shù)據(jù)。簡潔是它的魅力所在。
世界各地的人們越來越多地使用移動設(shè)備來訪問互聯(lián)網(wǎng)，連接設(shè)備的數(shù)量正在成倍增加。很快，機器將在物聯(lián)網(wǎng)中相互通信，這將需要更加強大的無線網(wǎng)絡(luò)，能夠快速傳輸大量的數(shù)據(jù)。太赫茲波是電磁波譜的一部分，其原始頻譜帶寬遠(yuǎn)比基于微波的傳統(tǒng)無線通信更寬。該團隊已經(jīng)開發(fā)了超緊湊和高效的太赫茲多路復(fù)用器，這要歸功于一種新型的光學(xué)隧道工藝。
一個典型的四通道光復(fù)用器可能橫跨2000多個波長。在300GHz頻段，這將是大約兩米的長度。我們的設(shè)備僅有25個波長，這使尺寸大幅減少了6000倍。新的多路復(fù)用器覆蓋的頻譜帶寬是日本分配給4G/LTE(目前最快的移動技術(shù))和5G(下一代)的總頻譜的30倍以上。由于帶寬與數(shù)據(jù)速率有關(guān)，使用新的多路復(fù)用器可以實現(xiàn)超高速的數(shù)字傳輸。
目前這種四通道多路復(fù)用器有可能支持每秒48Gbit/s的總數(shù)據(jù)率，相當(dāng)于實時流式傳輸未壓縮的8K超高清視頻。這項研究發(fā)表在《Optica》雜志上，由日本科學(xué)技術(shù)廳(JST)CREST資助項目、KAKENHI撥款和澳大利亞研究理事會(ARC)撥款資助。目前的工作建立在該團隊2020年的工作基礎(chǔ)上，當(dāng)時他們?yōu)楦咝Ъ商掌澰O(shè)備創(chuàng)造了無襯底、無金屬的硅微光子學(xué)。這項創(chuàng)新開辟了一條將現(xiàn)有的納米光子復(fù)用器轉(zhuǎn)換到太赫茲領(lǐng)域的途徑。
(原標(biāo)題：硅復(fù)用器芯片將推動6G下一代通信的發(fā)展)
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