北京
来源：科技日报
科技日报记者 张佳欣
面向未来6G通信的太赫兹技术取得新突破。日本德岛大学研究团队开发出一种新型太赫兹无线通信系统，在560吉赫兹（GHz）频段实现每秒112吉比特（Gb）的无线传输速率，首次在420GHz以上实现每秒100G级无线通信。这一成果是迈向实用化6G无线系统和超高速移动回传的重要一步。
当前，传统电子技术在生成超过350GHz的稳定高频信号时，面临输出功率下降、相位噪声增加等瓶颈，这些挑战阻碍了太赫兹频段超高速无线通信的实现，而该频段被认为在未来6G系统中发挥关键作用。
为克服挑战，研究团队引入了微梳技术。微梳是一种基于微型光学谐振器产生的芯片级光频梳器件，就像一个同时发出一整排非常整齐“音调”的光学信号源。借助其高频率稳定性和低相位噪声特性，团队将微梳与高阶调制技术结合，成功生成低噪声太赫兹载波，使系统在560GHz频段实现了每秒112Gb的无线传输，远高于现有同频段系统通常只有数吉至数十吉比特的水平。
这一系统省去了复杂的光学对准过程，不仅实现设备小型化，还提升了长期运行稳定性。团队还为微谐振器集成了温控功能，可提高光学共振特性的重复性，增强设备在环境温度变化下的稳定性。
在无线传输实验中，团队通过“光注入锁定”技术，让微梳产生的两个光信号实现频率同步，从而获得高稳定性的光载波。他们接着将待传输的数据分别采用QPSK和16QAM两种调制方式加载到光载波上，使光信号携带数字信息。
之后，这两束光信号通过光混频过程转换为560GHz的太赫兹波，并用于无线传输。在接收端，研究人员采用次谐波混频器进行外差检测，将太赫兹信号还原为可处理的电信号，最终实现每秒84Gb（QPSK）和112Gb（16QAM）的数据传输速率。
这项研究为6G系统中的超高速移动回传链路以及光子—无线融合网络奠定了关键技术基础。
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