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面向未來6G通信的太赫茲技術(shù)取得新突破。日本德島大學(xué)研究團(tuán)隊開發(fā)出一種新型太赫茲無線通信系統(tǒng)，在560吉赫茲（GHz）頻段實現(xiàn)每秒112吉比特（Gb）的無線傳輸速率，首次在420GHz以上實現(xiàn)每秒100G級無線通信。這一成果是邁向?qū)嵱没?G無線系統(tǒng)和超高速移動回傳的重要一步。

當(dāng)前，傳統(tǒng)電子技術(shù)在生成超過350GHz的穩(wěn)定高頻信號時，面臨輸出功率下降、相位噪聲增加等瓶頸，這些挑戰(zhàn)阻礙了太赫茲頻段超高速無線通信的實現(xiàn)，而該頻段被認(rèn)為在未來6G系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

為克服挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊引入了微梳技術(shù)。微梳是一種基于微型光學(xué)諧振器產(chǎn)生的芯片級光頻梳器件，就像一個同時發(fā)出一整排非常整齊“音調(diào)”的光學(xué)信號源。借助其高頻率穩(wěn)定性和低相位噪聲特性，團(tuán)隊將微梳與高階調(diào)制技術(shù)結(jié)合，成功生成低噪聲太赫茲載波，使系統(tǒng)在560GHz頻段實現(xiàn)了每秒112Gb的無線傳輸，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有同頻段系統(tǒng)通常只有數(shù)吉至數(shù)十吉比特的水平。

這一系統(tǒng)省去了復(fù)雜的光學(xué)對準(zhǔn)過程，不僅實現(xiàn)設(shè)備小型化，還提升了長期運行穩(wěn)定性。團(tuán)隊還為微諧振器集成了溫控功能，可提高光學(xué)共振特性的重復(fù)性，增強設(shè)備在環(huán)境溫度變化下的穩(wěn)定性。

在無線傳輸實驗中，團(tuán)隊通過“光注入鎖定”技術(shù)，讓微梳產(chǎn)生的兩個光信號實現(xiàn)頻率同步，從而獲得高穩(wěn)定性的光載波。他們接著將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分別采用QPSK和16QAM兩種調(diào)制方式加載到光載波上，使光信號攜帶數(shù)字信息。

之后，這兩束光信號通過光混頻過程轉(zhuǎn)換為560GHz的太赫茲波，并用于無線傳輸。在接收端，研究人員采用次諧波混頻器進(jìn)行外差檢測，將太赫茲信號還原為可處理的電信號，最終實現(xiàn)每秒84Gb（QPSK）和112Gb（16QAM）的數(shù)據(jù)傳輸速率。

這項研究為6G系統(tǒng)中的超高速移動回傳鏈路以及光子—無線融合網(wǎng)絡(luò)奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。