未來Wi-Fi或將是QCL頻率梳的天下

當前Wi-Fi和蜂窩數據流量呈指數級增長，但是除非無線鏈路容量切實增加，不然指數級增長的流量勢必會導致很多問題，而即將推出的5G網路也只是一個暫時性解決方案。

哈佛大學工程和應用科學學院(SEAS)的研究人員目前正對太赫茲頻率進行研究，以便研究出長期解決方案，以太赫茲頻率傳輸的數據可以比現在的無線速度快數百倍。SEAS研究人員近期發現了量子級聯激光器(QCL)頻率梳的一種新現象，這種頻率梳可以充當有效編碼信息的集成發射器或接收器。相關研究成果已發表在Optica期刊上。

應用物理學教授Federico Capasso表示：「這項研究工作代表了激光器操作方式的完整範式轉變。這種新現象能將以光學頻率工作的激光器轉換為微波頻率的高級調製器，這對於有效利用通信系統中的帶寬具有極大的技術意義。」

SEAS研究人員對激光的光輸出不感興趣，而對激光器內部、激光器的電子框架的變化有很大的興趣。論文首次展示了光波長的激光器可以作為微波器件運作。

在該激光器內，不同頻率的光同步運作可產生微波輻射。研究人員發現，激光腔內的光會使電子以微波頻率振蕩，而這些頻率都在通信頻譜內，可以從外部對這種振蕩進行調製以將信息編碼到載波信號上。論文證明，激光器可以充當所謂的正交調製器，允許通過單個頻率信道同時發送兩條不同的信息，並在通信鏈路的另一端成功實現信息的檢索

Capasso表示：「目前，由於帶寬有限，太赫茲光源有很大的局限性。這一發現為頻率梳開闢了全新應用領域，或許在不久的將來會成為太赫茲無線通信源。」哈佛技術開發辦公室對與該項目有關的知識產權進行保護，並正在探索商業化機會。

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