泰克支持研究人員首次通過(guò)太赫茲復(fù)用器實(shí)現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸

全球領(lǐng)先的測(cè)量解決方案提供商——泰克科技公司日前宣布，其儀器在最近的一次技術(shù)演示中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，而這種技術(shù)未來(lái)將會(huì)為下一代超高帶寬無(wú)線通信鏈路的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。在《自然通訊》(Nature Communications)雜志發(fā)表的一篇文章中，一個(gè)國(guó)際研究小組報(bào)告稱，通過(guò)太赫茲復(fù)用器首次成功地傳輸了兩個(gè)實(shí)時(shí)視頻信號(hào)，總數(shù)據(jù)速率為50 Gb/s，比蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)大約快100倍。

隨著對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速度和容量的需求越來(lái)越高，微波信號(hào)的傳輸速度越來(lái)越快，研究人員正在尋找使用更大容量傳輸數(shù)據(jù)的高頻THz波的方法。領(lǐng)先的團(tuán)隊(duì)之一是美國(guó)布朗大學(xué)與法國(guó)里爾國(guó)立大學(xué)(CNEM)的微電子及納米技術(shù)研究所(IEMN)的國(guó)際合作。

該國(guó)際合作小組此前展示了通過(guò)使用基于光子的THz電路來(lái)橋接光纖和無(wú)線電的世界，以實(shí)現(xiàn)超高數(shù)據(jù)速率。但是，不管要實(shí)現(xiàn)什么樣的系統(tǒng)，信號(hào)復(fù)用和解復(fù)用系統(tǒng)(復(fù)用器/解復(fù)用器)都是基本要求。研究人員使用兩個(gè)平行的金屬板的波導(dǎo)系統(tǒng)，把兩個(gè)高清電視廣播信號(hào)編碼到兩個(gè)不同頻率的太赫茲波上：264.7 GHz和322.5 GHz，然后把兩個(gè)頻率一起發(fā)送到復(fù)用器系統(tǒng)中，當(dāng)信號(hào)從器件中出現(xiàn)時(shí)，他們使用電視接收機(jī)檢測(cè)信號(hào)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，這一系統(tǒng)可以以低差錯(cuò)率實(shí)現(xiàn)高達(dá)50 Gb/s的數(shù)據(jù)速率。

測(cè)試儀器的關(guān)鍵作用

演示的實(shí)驗(yàn)中采用QPSK調(diào)制方式。對(duì)此，光信號(hào)使用雙嵌套Mach-Zender調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，然后光電混頻生成雙THz信號(hào)。研究人員使用兩臺(tái)泰克AWG70000系列任意波形發(fā)生器，為同相和正交數(shù)據(jù)流創(chuàng)建兩個(gè)基帶非歸零(NRZ)數(shù)據(jù)信號(hào)。

在檢測(cè)時(shí)，雙頻率THz信號(hào)在基于肖特基的次諧波混頻器中下變頻到40 GHz以下，然后放大輸出，使用泰克DPO70000SX 70 GHz示波器檢測(cè)信號(hào)。研究人員進(jìn)一步分析與下變頻的THz通道對(duì)應(yīng)的兩個(gè)QPSK信號(hào)，恢復(fù)被調(diào)制的數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的星座圖。

“這次演示明確表明，太赫茲復(fù)用系統(tǒng)可以用來(lái)傳輸實(shí)際數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)流不會(huì)相互干擾。”IEMN助理教授Guillaume Ducournau說(shuō)，“在泰克公司的支持下，我們能夠?qū)ξ覀兊南到y(tǒng)進(jìn)行全面測(cè)試和表征，結(jié)果顯示，這種方法可望在將來(lái)實(shí)現(xiàn)THz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的商用化。”

泰克科技公司歐洲、中東和非洲地區(qū)市場(chǎng)拓展經(jīng)理Dean Miles說(shuō)，“能夠參與IEMN的這一技術(shù)協(xié)作，我們感到異常興奮。使用基于光子的太赫茲電路來(lái)實(shí)現(xiàn)高速率的光纖和無(wú)線電技術(shù)的橋接，是一個(gè)持續(xù)創(chuàng)新的領(lǐng)域，這也是測(cè)試測(cè)量如何驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的一個(gè)案例。當(dāng)前需要先進(jìn)的測(cè)試工具來(lái)生成和表征100G、400G及以上的信號(hào)。泰克提供了廣泛的光通信測(cè)試解決方案組合，包括這次突破性研究工作中使用的幾種產(chǎn)品。”