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  • 用于6G无线通信的石墨烯增强型太赫兹非线性光学技术

    作者:光行天下小萌新译 来源:azooptics 时间:2025-01-24 17:36 阅读:29 [投稿]
    渥太华大学的研究人员开发出了在基于石墨烯的结构中增强太赫兹(THz)波频率转换的技术。这些进步为更快、更高效的无线通信和信号处理技术提供了潜在应用。

    渥太华大学的研究人员开发出了在基于石墨烯的结构中增强太赫兹(THz)波频率转换的技术。这些进步为更快、更高效的无线通信和信号处理技术提供了潜在应用。这项研究发表在《光:科学与应用》杂志上。

    太赫兹波位于电磁波谱的远红外区域,可用于质量控制和安全应用,包括透过不透明材料的非侵入式成像。

    太赫兹波还具有无线通信的潜力。太赫兹非线性光学技术能够改变电磁波频率,它的进步对于开发 6G 技术及以后的高速无线通信和信号处理系统至关重要。

    鉴于太赫兹技术在通信、安全、医疗保健和质量控制方面的重要性,太赫兹技术正在迅速发展。为了弥补 GHz 电子学和 THz 光子学之间的差距,渥太华大学物理副教授 Jean-Michel Ménard 和他的研究团队开发了将电磁信号上转换到更高振荡频率的方法。


    这项研究提出了在石墨烯基器件中增强太赫兹非线性的新技术。

    渥太华大学副教授Jean-Michel Ménard:“项研究标志着在提高太赫兹频率转换器的效率方面向前迈出了重要一步,这是多光谱太赫兹应用的关键方面,尤其是 6G 等通信系统的未来。”

    Ménard 与渥太华大学的研究人员 Ali Maleki 和 Robert W. Boyd,以及德国拜罗伊特大学的 Moritz B. Heindl 和 Georg Herink 和 Iridian Spectral Technologies 合作完成了该项目。

    这项研究利用石墨烯作为由单层碳原子组成的量子材料的潜力,探索了石墨烯独特的光学特性。这种二维材料可以很容易地集成到设备中,从而在通信和信号处理领域实现新的应用。

    以往将太赫兹光与石墨烯相结合的研究主要集中在基本的光-物质相互作用上,通常只研究单一实验参数的影响。这些研究通常会产生微弱的非线性效应。

    为了解决这一局限性,Ménard 和他的合作者使用先进的技术来增强非线性效应,优化石墨烯的独特性能,以提高太赫兹应用的性能。

    渥太华大学物理系博士生Ali Maleki:“我们的实验平台和新颖的器件架构为探索石墨烯以外的各种材料提供了可能性,并有可能确定新的非线性光学机制。这种研究和开发对于改进太赫兹频率转换技术并最终将该技术集成到实际应用中至关重要,特别是为了实现高效的芯片集成非线性太赫兹信号转换器,这将推动未来的通信系统。”

    Maleki 负责收集和分析研究结果。

    相关链接:https://doi.org/10.1038/s41377-024-01657-1

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