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外媒報道稱(chēng),哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的研究人員們,已經(jīng)完成了借助半導體激光器發(fā)送和接收無(wú)線(xiàn)電信號的首次實(shí)驗。這種混合式光電器件,能夠利用激光來(lái)提取和傳輸微波信號,為有朝一日的超高速 Wi-Fi 數據傳輸技術(shù)鋪平了道路。
本次試驗中,研究團隊挑選了 Dean Martin 的《Volare》這首歌。雖然無(wú)線(xiàn)傳輸音頻早已不是什么新鮮事,但加上“全球首次激光無(wú)線(xiàn)信號收發(fā)”的限定語(yǔ),意義就截然不同了。
研究團隊稱(chēng),激光不僅可以發(fā)射無(wú)線(xiàn)微波,還可以通過(guò)調制,來(lái)接收外部的無(wú)線(xiàn)電信號。
在 2017 和 2018 年開(kāi)展的研究工作中,該團隊已經(jīng)嘗試過(guò)紅外激光頻譜的無(wú)線(xiàn)電通信。
這種單一頻率的激光,就像是小提琴精確演奏出的音符,而不是覆蓋整段頻譜的白噪聲。
激光器能夠產(chǎn)生的光束,與光學(xué)頻率梳(OFC)組件密切相關(guān)(將這些光束像梳齒一樣均勻地間隔開(kāi))。
有趣的是,2018 年的時(shí)候,SEAS 團隊發(fā)現激光梳的“光齒”能夠相互共振,使激光腔中的電子在光譜的無(wú)電線(xiàn)波段中,以微波的頻率振蕩。
在設備的頂部電極中,有一個(gè)蝕刻槽作為偶極天線(xiàn),類(lèi)似老式模擬電視機上的‘兔耳’。
通過(guò)調制,該團隊能夠編碼微波發(fā)射數據,然后經(jīng)由天線(xiàn)將其發(fā)送到接收點(diǎn)。被喇叭天線(xiàn)拾取后,計算機可對其進(jìn)行濾波和解碼。
此外,激光技術(shù)還可用于接收無(wú)線(xiàn)電信號,且支持通過(guò)第二臺設備的微波來(lái)遠程控制激光器的行為。SEAS 博士后研究員 Marco Piccardo 稱(chēng):
雖然距離 THz 無(wú)線(xiàn)通信還有很長(cháng)一段路要走,但這種一體化集成設備還是為無(wú)線(xiàn)通信的未來(lái)帶來(lái)了巨大的希望。
這項研究已經(jīng)向我們提供了一個(gè)清晰的路線(xiàn)圖,展示了可以如何實(shí)現這一目標。
最后,有關(guān)這項研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。原標題為:
《Radio frequency transmitter based on a laser frequency comb》
《基于激光頻率梳的射頻發(fā)射器》
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