据ScienceDaily报道,英国拉夫堡大学物理学家与国际研究团队合作,研发出一种米粒大小的微芯片,能够产生高度有序的“彩虹”光谱,这一能力有望为更快、更高容量的6G通信以及量子技术的精密计时提供支持。相关成果发表在《自然·通讯》上。
该芯片基于微梳技术,能生成一系列频率间隔极其精确的光信号。这些光频可被转换为多个高频电磁信号,即毫米波。毫米波因能提供远超现有频段的带宽,被视为未来通信的重要方向,但其产生所需的高精度和高稳定性一直是主要技术障碍。
拉夫堡大学新兴光子学研究中心博士卢克·彼得斯表示,这些频率最终可能有助于构建更快、更高容量的6G网络,但其潜力远不止于通信,还可用于雷达系统、光谱学和天文仪器,帮助科学家研究材料并对宇宙进行极精确的测量。他指出,这些应用尚需时日,技术投入实际系统前仍有挑战,但最新工作已攻克其中一个主要难题。
微梳产生的光频排列类似彩虹,但光线本身不可见。通过专用天线,光频可转换为毫米波。此前研究已证明微梳能产生单一精确毫米波频率,而同时产生多个频率则更有应用价值,因为每个频率都可作为独立信道同时传输信息。实现这一目标要求微梳具备极高的稳定性和信号质量。
拉夫堡大学团队在新论文中报告,他们构建的系统将芯片上的微谐振器与一段更大的光纤环路相连,激光在环路和芯片之间持续传输。该设计使系统能够同时产生多个稳定的毫米波频率。研究团队目前正在探索如何将这一微梳系统从实验室实验转化为实用技术。