哈佛研制激光无线电收发器计划用于超高速Wi-Fi

2019-05-05 15:05

外媒报道称，哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的研究人员们，已经完成了借助半导体激光器发送和接收无线电信号的首次实验。这种混合式光电器件，能够利用激光来提取和传输微波信号，为有朝一日的超高速Wi－Fi数据传输技术铺平了道路。

本次试验中，研究团队挑选了Dean Martin的《Volare》这首歌。虽然无线传输音频早已不是什么新鲜事，但加上“全球首次激光无线信号收发”的限定语，意义就截然不同了。

研究团队称，激光不仅可以发射无线微波，还可以通过调制，来接收外部的无线电信号。在2017和2018年开展的研究工作中，该团队已经尝试过红外激光频谱的无线电通信。这种单一频率的激光，就像是小提琴精确演奏出的音符，而不是覆盖整段频谱的白噪声。激光器能够产生的光束，与光学频率梳（OFC）组件密切相关（将这些光束像梳齿一样均匀地间隔开）。

有趣的是，2018年的时候，SEAS团队发现激光梳的“光齿”能够相互共振，使激光腔中的电子在光谱的无电线波段中，以微波的频率振荡。

在设备的顶部电极中，有一个蚀刻槽作为偶极天线，类似老式模拟电视机上的‘兔耳’。通过调制，该团队能够编码微波发射数据，然后经由天线将其发送到接收点。被喇叭天线拾取后，计算机可对其进行滤波和解码。

此外，激光技术还可用于接收无线电信号，且支持通过第二台设备的微波来远程控制激光器的行为。SEAS博士后研究员Marco Piccardo称：虽然距离THz无线通信还有很长一段路要走，但这种一体化集成设备还是为无线通信的未来带来了巨大的希望。

这项研究已经向我们提供了一个清晰的路线图，展示了可以如何实现这一目标。有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。原标题为：《基于激光频率梳的射频发射器》