迈向超高速Wi-Fi的第一步:激光无线电发射机

2021-10-04 15:55:07
导读 研究人员表示,他们正朝着下一代无线数据通信的方向发展。他们正在使用半导体激光器提取和发送数据,并同时产生多个频率的无线电信号。工程

研究人员表示,他们正朝着下一代无线数据通信的方向发展。他们正在使用半导体激光器提取和发送数据,并同时产生多个频率的无线电信号。工程师认为,数据传输速度可能比今天传统的射频无线传输速度快几百倍。

它是“第一台激光无线电发射机”,哈佛大学在其约翰保尔森工程和应用科学学院(SEAS)网站上的一篇文章中宣布了它的发明。

该组织兴奋的部分原因是,这是他们第一次使用特殊的激光频率梳而不是无线电或传统的激光来发送信号。光子学中的频率梳大致是所用频谱中一组等间距的频率,模仿梳齿的外观。这里,携带数据的无线信号被释放,然后从激光光谱传播。

研究小组解释说,在这些实验中,同时发射的多个激光频率会产生无线微波频谱。基于光的激光频率“跳动”在一起形成微波。此外,他们所说的微波辐射代替光可以用于无线和带宽密集型通信。

激光可以产生调制输出无线微波。研究人员表示,他们也可以接收它们。工程学院资深作者弗雷德里克卡帕索(Frederico Capasso)在文章中说,它“打开了新型混合电子光子器件的大门,是迈向超高速Wi-Fi的第一步”。

调制是调整波的信号属性的过程,波可以携带信息。它基本上是一个包含信息的信号。然后通过接收端的解码读取数据,并执行相反的处理-解调。

研究人员对激光频率梳进行了调制,以“编码由(激光)梳的拍打光产生的微波辐射的信息。”然后,天线将数据编码微波辐射出设备。接收到的无线电信号(微波)由喇叭天线捕获,过滤并发送到计算机进行转换。

遥控激光器

作为额外的奖励,研究人员还发现,他们可以通过使用来自另一个设备的微波信号来远程控制激光动作,该设备可能是一个链式的、可广泛控制的无线电通信系统。

“这种集成设备为无线通信带来了巨大的希望,”SEAS博士后研究员、本文第一作者Marco Piccardo说。

团队对频率梳进行了很好的探索。2017年,激光中的红外梳将用于产生亚毫米太赫兹频率。2018年,该小组使用激光频率梳实际发送和接收编码信息。

然而,在这种情况下,反直觉地说,激光“撞击在一起产生微波辐射”可能意味着我们不会最终想象出像科幻场景中那样纵横交错的露天纤维激光束。-电影,生产最先进的超快数据管道。相反,我们可以看到,激光仅用于产生宽的、对带宽友好的无线微波频率,它们实际上是发送和接收快速数据的载体介质。

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