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光可调谐芯片级拓扑光子学:用于太赫兹 6G 通信的 160 Gbps 波导和解复用器
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2022-09-15 , DOI: 10.1038/s41467-022-32909-6 Abhishek Kumar 1, 2 , Manoj Gupta 1, 2 , Prakash Pitchappa 3 , Nan Wang 3 , Pascal Szriftgiser 4 , Guillaume Ducournau 5 , Ranjan Singh 1, 2
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革命性的 5G 蜂窝系统代表了通信网络设计的突破,为增强宽带通信、虚拟现实、自动驾驶和万物互联提供了单一平台。然而,5G 网络的持续大规模部署暴露了其固有的局限性,刺激了对面向 6G 通信的创新技术的需求。太赫兹(0.1-10 THz)技术已被认为是 6G 通信的关键推动因素,具有巨大的容量和连接性。然而,现有的太赫兹片上通信设备存在串扰、散射损耗、数据速度有限和可调谐性不足的问题。在这里,我们展示了一种新型光可调谐片上拓扑太赫兹器件,由宽带单通道 160 Gbit/s 通信链路和基于硅谷光子晶体的解复用器组成。通过拓扑保护和临界耦合的高质量 ( Q ) 腔,可以在没有串扰的情况下对两个不同载波调制信号进行光控解复用。作为概念验证,我们对高频谱效率 40 Gbit/s 信号进行解复用,并使用拓扑光子芯片演示了未压缩高清 (HD) 视频 (1.5 Gbit/s) 的实时流传输。光可调硅拓扑光子学将增强互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容的太赫兹技术,这对于加速未来 6G 和 7G 通信时代的发展至关重要,推动网络传感、全息通信和认知互联网的实时太比特每秒无线连接。一切。
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