Работая на терагерцовых частотах, системы связи могут поддерживать беспрецедентную пропускную способность, обеспечивая сверхбыструю беспроводную связь и передачу данных. Однако одной из серьезных проблем в области терагерцовой связи является эффективное управление и использование доступного спектра.
Команда разработала первый ультраширокополосный интегрированный терагерцовый поляризационный мультиплексор (de), реализованный на кремниевой основе без подложки, который был успешно протестирован в субтерагерцовом J-диапазоне (220–330 ГГц) для связи в 6G и за его пределами.
Профессор Университета Аделаиды Уитават Уитайачумнанкул (Withawat Withayachumnankul) из Школы электротехники и машиностроения возглавил команду, в которую также входит бывший аспирант Университета Аделаиды, доктор Вейджи Гао (Weijie Gao), который в настоящее время является постдокторским исследователем, работающим вместе с профессором Масаюки Фудзитой (Masayuki Fujita) в Университете Осаки.
«Предлагаемый нами поляризационный мультиплексор позволит передавать несколько потоков данных одновременно в одном диапазоне частот, эффективно удваивая пропускную способность «, – сказал профессор Уитайачумнанкул. «Такая большая относительная пропускная способность является рекордной для любых интегрированных мультиплексоров, работающих в любом диапазоне частот. Если бы она была масштабирована до центральной частоты диапазонов оптической связи, то такая полоса пропускания могла бы охватывать все диапазоны оптической связи».
Мультиплексор позволяет нескольким входным сигналам совместно использовать одно устройство или ресурс, например, передавать данные нескольких телефонных звонков по одному проводу. Новое устройство, разработанное командой, позволяет удвоить пропускную способность при той же полосе пропускания при меньших потерях данных, чем у существующих устройств. Он изготавливается с использованием стандартных технологических процессов, обеспечивающих экономичное крупномасштабное производство. «Эта инновация не только повышает эффективность терагерцевых систем связи, но и прокладывает путь к созданию более надежных высокоскоростных беспроводных сетей», – сказал доктор Гао.
Результаты работы команды, опубликованные в журнале Laser & Photonic Reviews, значительно повышают практичность терагерцовых технологий, основанных на фотонике. «Преодолевая ключевые технические барьеры, эта инновация способна стимулировать всплеск интереса и исследовательской активности в этой области», – сказал профессор Фудзита, который является соавтором статьи. «Мы ожидаем, что в течение ближайших года-двух исследователи начнут изучать новые области применения и совершенствовать технологию». В течение следующих трех-пяти лет команда ожидает значительного прогресса в области высокоскоростной связи, что приведет к созданию коммерческих прототипов и продуктов ранней стадии разработки. «В течение десятилетия мы ожидаем широкого внедрения и интеграции этих терагерцовых технологий в различных отраслях промышленности, что произведет революцию в таких областях, как телекоммуникации, обработка изображений, радары и интернет вещей», – сказал профессор Уитайачумнанкул.
Источник: https://techxplore.com/news/2024-08-silicon-chip-propels-6g-communications.html
