苏黎世联邦理工学院打破纪录带宽的微小元件：新型调制器突破太赫兹大关
发布时间：2025-04-03 16:27:51 阅读数： 420
调制器（金）将信息从电波传输到光学波。来源：Johannes Grewer / Polariton Technologies
等离子体调制器是一种微型元件，可将电信号转换成光信号，以便通过光纤传输。这种调制器从未设法以超过太赫兹（每秒超过一万亿次振荡）的频率传输数据。
近日，苏黎世联邦理工学院光子学和通信学教授于尔格-莱特霍尔德（Jürg Leuthold）领导的研究小组的研究人员成功地做到了这一点。以前的调制器只能转换高达 100 或 200 千兆赫的频率，换句话说，频率要低五到十倍。
这项研究成果发表在《光学》（Optica）杂志上。
这种调制器可用于传输大量数据的任何地方，是连接电气世界和光数据传输的桥梁?！癓euthold教授解释说："数据最初总是以电的形式存在，而如今，数据的传输总会在某些时候涉及到光纤。
下一代移动通信（6G）将在太赫兹范围内运行。其骨干网--基站之间的电缆--依赖于光纤技术。
“我们的调制器可以将无线电信号和其他电信号直接转换成光信号，因此效率很高?！毖锬峥恕せ羲固厮?，他在博士论文中研究了这个组件。
Modeling of the plasmonic modulator. Credit: Optica (2025). DOI: 10.1364/OPTICA.544016
用于医学和测量技术
虽然从技术角度看，将太赫兹信号传输到光纤上已经成为可能，但这是一个费力的过程，目前需要多个昂贵的组件。新型调制器可以直接转换信号，从而降低能耗并提高测量精度。此外，目前不同的频率范围需要不同的组件。
新型调制器可用于从 10 兆赫兹到 1.14 太赫兹的任何频率?！拔颐怯靡桓鲈湍芨哺钦銎德史段АＲ虼?，它的应用范围非常广泛，"Horst 说。
其他潜在应用还包括高性能计算中心内部和之间的光纤数据传输。最后但并非最不重要的一点是，这种元件还可用于高性能测量技术，包括医学成像技术、用于材料分析的光谱方法、机场行李扫描仪或雷达技术。目前，一些此类设备已经在太赫兹范围内运行。
这种新型调制器是由包括金在内的各种材料组成的微小纳米结构，利用了光与金内自由电子之间的相互作用。
这项技术由苏黎世联邦理工学院开发，设备由 Polariton Technologies 公司制造，该公司是 Leuthold 小组在苏黎世联邦理工学院的衍生公司。目前，该公司正在努力将太赫兹调制器推向市场，以便将来广泛应用于数据传输和测量技术领域。
