Постигнато е безжично прехвърляне на данни със скорост 112 Gbps при честота 560 GHz

Екип учени от Япония демонстрира безжичен пренос на данни със скорост 112 Gbps в честотната лента 560 GHz, с което за първи път бе надхвърлен прагът от 100 Gbps за честоти над 420 GHz. Оптичната система, използваща солитонни микрогрупи, осигури висока мощност и дългосрочна стабилна работа, създавайки платформа за генериране на THz сигнали с ниско ниво на шум. Изследването проправя пътя за практически 6G комуникационни системи, преодолявайки границата, до която са тласнати настоящите електронни технологии.

Работейки на честоти над 350 GHz, конвенционалните полупроводникови осцилатори се сблъскват с два фундаментални проблема: изходната мощност спада драстично, а фазовият шум (честотната нестабилност) се увеличава. Това прави невъзможна високоскоростната модулация на сигнала. Терахерцовият диапазон (0,3-3 THz) се счита за най-привлекателен за 6G: той позволява предаването на огромни количества данни, но досега никой не е успял да постигне стабилно предаване със скорост над десетки гигабита в секунда.

Солитонната микромрежа е устройство с размер на чип, което генерира стотици равномерно разположени оптични честоти или „зъбци“. Тези честоти са перфектно синхронизирани помежду си и имат свръхнисък фазов шум.

Устройството, създадено от специалисти от университета в Токушима, представлява система за безжична комуникация, която съчетава солитонни „микрогребени“ с техники за модулация от висок порядък. Чрез директно свързване на оптично влакно към микрорезонатор от силициев нитрид изследователите са премахнали необходимостта от прецизно оптично подравняване, което е позволило значително миниатюризиране на устройството и подобрена стабилност, пише Techxplore.

Освен това тази конфигурация е осигурила мощно оптично напомпване и дългосрочна стабилна работа, създавайки платформа за генериране на терахерцови сигнали с нисък шум. И накрая, интегрирането на функцията за контрол на температурата на микрорезонатора подобрява възпроизводимостта на характеристиките на оптичния резонанс и повишава устойчивостта на колебанията на температурата на околната среда.

В експеримента изследователите генерираха два стабилни оптични носещи сигнала и ги преобразуваха в терахерцова вълна с честота 560 GHz чрез оптично смесване. Сигналите бяха модулирани чрез форматите QPSK и 16QAM. Постигната е скорост от 84 Gbit/s с QPSK и 112 Gbit/s с 16QAM. Това е над 10 пъти повече от типичната производителност на съществуващите терахерцови системи при подобни честоти.

„Този резултат представлява важна стъпка към практическите 6G безжични системи и свръхбързите мобилни гръбначни комуникации“,

заяви професор Такеши Ясуи от университета в Токушима.