光子学的发展为改进无线通信系统铺平了道路

 

  悉尼大学纳米科学与技术研究所ARC中心超高带宽光学系统设备(CUDOS)的研究人员在芯片级光学设备上实现了亚纳秒时间尺度的射频信号控制。

  射频(RF)是特定范围的电磁波频率,广泛用于通信和雷达信号。这项工作应该影响当前的无线革命。

  CUDOS和悉尼大学物理学院博士候选人,主要作者杨柳说,可以解决全球无线网络带来的带宽瓶颈的新研究是在澳大利亚纳米科学与技术研究所(AINST)总部进行的。 ,1.5亿美元的悉尼纳米科学中心。

  “如今,有100亿移动设备连接到无线网络(去年由思科报道),并且都需要带宽和容量,”刘先生说。

  “通过在芯片上创建非常快速的可调谐延迟线,最终可以为更多用户提供更宽的带宽。

  “例如,为了降低功耗并最大化未来移动通信的接收范围,RF信号需要从信息中心向不同的蜂窝用户实现定向和快速分配,而不是在所有方向上传播信号能量。”

  现代通信和防御中当前RF技术缺乏高调谐速度,促使在紧凑的光学平台上开发解决方案。

  这些光学对应物通常受到由片上加热器提供的毫秒(1/1000秒)的低调谐速度的性能限制,具有制造复杂性和功耗的副作用。

  “为了避免这些问题,我们开发了一种基于光学控制的简单技术,响应时间快于1纳秒:十亿分之一秒 - 这比热加热快一百万倍,”刘先生说。

  CUDOS主任和共同作者Benjamin Eggleton教授也是纳米级光电子电路AINST旗舰的负责人,他表示,这项技术不仅对于构建更高效的雷达以检测敌人的攻击非常重要,而且还将为每个人带来重大改进。

  “这样的系统不仅对于保护我们的防御能力至关重要,它还将有助于促进所谓的无线革命 - 越来越多的设备连接到无线网络,”Eggleton教授说。

  “我们预计这项工作的应用将在十年内完成,以便为无线带宽问题提供解决方案。

  “我们目前正致力于高度集成的更先进的硅器件,可用于小型移动设备,”Eggleton教授说。

  通过以千兆赫兹速度光学地改变控制信号,可以放大RF信号的时间延迟并以相同的速度切换。

  刘先生和其他研究人员Amol Choudhary博士,David Marpaung博士和Eggleton教授在集成光子芯片上实现了这一目标,为超快速和可重新配置的片上RF系统铺平了道路,在紧凑性,低功耗,低制造复杂性和灵活性方面具有无可比拟的优势。和与现有RF功能的兼容性。

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