未来的无线数据网络必须达到更高的传输速率和更短的延迟,同时提供越来越多的终端设备。为此目的,需要由许多小型无线电单元组成的网络结构。要连接这些电池将需要高性能的传输线在高频高达太赫兹范围。此外,如果可能,必须确保与玻璃纤维网络的无缝连接。卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员使用超高速电光调制器将太赫兹数据信号转换成光学信号。这在《自然光子学》上有报道。
虽然新的5G蜂窝网络技术仍在测试中,但研究人员已经在研究下一代无线数据传输技术。随着人工智能的集成,“6G”将达到更高的传输速率、更短的延迟和更高的设备密度。在迈向第六代蜂窝网络的道路上,对单个组件及其相互作用都有许多挑战需要克服。未来的无线网络将由许多小型无线电单元组成,以快速有效地传输大量数据。这些单元将由传输线连接,每条传输线每秒可以处理数十甚至数百千兆比特的数据。所需频率在太赫兹范围内,即电磁频谱中微波和红外辐射之间。此外,无线传输路径必须无缝连接到玻璃光纤网络。这样,两种技术的优势,即高容量和高可靠性,以及机动性和灵活性,将被结合起来。
基特光子学和量子电子研究所(IPQ)、微结构技术(IMT)、射频工程与电子研究所(IHE)和弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)的科学家们现在开发了一种很有前途的方法来转换太赫兹和光域之间的数据流。据《自然光子学》报道,他们使用超高速电光调制器将太赫兹数据信号直接转换成光学信号,并将接收天线直接与玻璃纤维耦合。在他们的实验中,科学家们选择了一个约0.29 THz的载波频率,达到了50 Gbit/s的传输速率。IPQ主管、IMT董事会成员克里斯蒂安•库斯教授表示:“这种调制器基于等离子体纳米结构,带宽超过0.36 THz。”“我们的研究结果揭示了纳米光子元件在超快速信号处理方面的巨大潜力。”研究人员展示的这一概念将大大降低未来无线基站的技术复杂性,并使太赫兹连接具有极高的数据速率——每秒几百吉比特是可行的。
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