财联社（上海，编辑 黄君芝）讯，一种被称为复用器的超小型硅芯片新设计方案将有效管理太赫兹波，而这恰好是6G等下一代通信的关键。来自日本大阪大学和澳大利亚阿德莱德大学的研究人员共同合作，为300GHz频段太赫兹范围通信生产了由纯硅制成的新型多路复用器。
阿德莱德大学电气与电子工程学院副教授Withawat Withayachumnankul表示，“为了控制太赫兹波巨大的频谱带宽，用于分割和连接信号的多路复用器对于将信息分成易于处理的数据块至关重要，这样就能更快地从一个设备传输到另一个设备。”
“到目前为止，还没有针对太赫兹范围开发出紧凑实用的多路复用器。这种新型太赫兹多路复用器制造起来成本低廉，对于超宽带无线通信极为有用。”他补充说，“我们开发的芯片形状是组合和分割信道的关键，这样可以更迅速地处理更多的数据。简洁是它的魅力所在。”
世界各地的人们越来越多地使用移动设备访问互联网，连接设备的数量正在成倍增长。很快，机器将通过物联网相互通信，这将需要更强大的无线网络，能够快速传输大量数据。
太赫兹波是电磁频谱的一部分，它的原始频谱带宽比基于微波的传统无线通信宽得多。该团队已经开发了超紧凑和高效的太赫兹多路复用器，这要归功于一种新型的光学隧道工艺。
“一个典型的四通道光复用器可能横跨2000多个波长。”该研究的主要作者、日本大阪大学的Daniel Headland博士说，“在300GHz频段，这将是大约两米的长度。我们的设备仅有25个波长，这使尺寸大幅减少了6000倍。”
据了解，新的多路复用器覆盖的频谱带宽是日本分配给4G/LTE（目前最快的移动技术）和5G（下一代）的总频谱的30倍以上。由于带宽与数据速率有关，使用新的多路复用器可以实现超高速的数字传输。
研究人员还表示，“我们的四通道多路复用器或许可以支持48Gbit/s的数据速率，相当于实时传输未压缩的8K超高清视频。”
“新的多路复用器可以像计算机芯片一样大规模生产，但要简单得多。所以大规模的市场渗透是可能的。这将使6G及以后的应用，以及物联网，以及小型飞机（如无人驾驶飞机）之间的低截获概率通信成为可能。”
这项研究发表在《Optica》杂志上，由日本科学技术厅（JST）CREST资助项目、KAKENHI拨款和澳大利亚研究理事会（ARC）拨款资助。目前的工作建立在该团队2020年的工作基础上，当时他们为高效集成太赫兹设备创造了无衬底、无金属的硅微光子学。
这项创新开辟了一条将现有的纳米光子复用器转换到太赫兹领域复用器的途径。
（季丽亚 HN003）
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