澳大利亚的研究人员开发了第一个在用于6G链路的无衬底硅基上实现的超宽带集成太赫兹极化(解)多路复用器。阿德莱德大学开发的设备在220GHz至330GHz的亚太赫兹J波段运行,用于6G及以上通信。它采用标准制造工艺制造,实现了经济高效的大规模生产,允许聚合数据速率高达155和190 Gbit/s,误码率低于6G链路的硬判决和软判决前向纠错限制。
现有的平面多路复用器缺乏用于太赫兹通信的超宽带。虽然微波激发的正交模换能器(OMT)提供宽带操作,但它们在太赫兹频率下存在高欧姆损耗和体积大的问题。光学集成偏振分束器(PBS)具有低损耗和良好的可集成性,但带宽较窄。
无衬底全硅偏振复用器使用锥形定向耦合器和空气硅有效介质,在紧凑的占地面积上单片集成。
该器件的带宽分数为37.8%,平均插入损耗≈1 dB,225-330 GHz的极化消光比超过20 dB。这种性能来自有效包层的各向异性,对两个正交导模的影响不同。
机电工程学院的Withawat Withayachumnankul教授说,他曾与Weijie Gao博士合作,Weijie Kao博士现在是大阪大学藤田正行教授的博士后研究员。他说: “我们提出的极化多路复用器将允许在同一频带上同时传输多个数据流,有效地将数据容量加倍,这种较大的相对带宽是任何频率范围内发现的任何集成多路复用器的记录。如果将其扩展到光通信频带的中心频率,这样的带宽可以覆盖所有光通信频带。”
该研究的合著者藤田教授说:“我们预计,在未来一到两年内,研究人员将开始探索新的应用并改进技术。”Withayachumnankul教授说:“在十年内,我们预计这些太赫兹技术将在各个行业得到广泛采用和整合,彻底改变电信、成像、雷达和物联网等领域。”