Chinese Optics Letters编辑部   

    太赫兹通信(0.1~10 THz)能够提供较高的载波频率以及较大的带宽来实现100 Gbps以上的传输速率,近些年成为研究热点。目前大部分的研究工作集中在100~600 GHz,研究人员借鉴微波与毫米波无线通信中成熟的器件制造技术与通信技术取得了一些较好的结果,但1 ~10 THz频段还未实现较高速率的通信系统。该频段的通信演示系统主要依赖THz量子级联激光器(QCLs)与THz量子阱探测器(QWPs)作为发射源与探测器。

  中国科学院太赫兹固态技术重点实验室曹俊诚研究员课题组根据前期工作,采用频率相匹配的THz量子级联激光器(QCLs)与THz量子阱探测器(QWPs)建立THz通信系统,在距离2.2 m时通信速率达到了20 Mbps以上的实验结果。相关研究成果发表Chinese Optics Letters 2015年第8期上。

  频率相匹配的QCL与QWP能保证太赫兹波有90%以上的吸收效率,极大地提高了探测器的光电流输出,根据太赫兹QWP器件小信号模型改进的光电流提取电路在提高信噪比的同时,将链路带宽提高至11.8MHz。

  这是国际上首次报道大气条件下在 大于1THz频段成功实现20Mbps以上通信速率的实验。该研究结果为太赫兹通信提供了一种可行方案,采用THz QCL与 THz QWP作为发射源与探测器来搭建太赫兹高速通信系统具有很大潜力。

  后续工作主要是研制高性能的太赫兹通信关键器件,开发高速太赫兹调制技术,提高电路带宽,实现太赫兹高速通信系统。

论文链接:20 Mbps wireless communication demonstration using terahertz quantum devices



图片说明:基于太赫兹QCL与QWP的通信演示系统示意