悉尼大學(xué)澳大利亞納米級(jí)科學(xué)和技術(shù)研究所的超高帶寬光學(xué)系統(tǒng)設(shè)備（CUDOS）ARC中心研究人員在芯片級(jí)光學(xué)設(shè)備上以亞納秒時(shí)間尺度實(shí)現(xiàn)了射頻信號(hào)控制的突破，為無線通信帶來變革。

悉尼大學(xué)CUDOS和物理學(xué)院博士候選人楊柳表示，此項(xiàng)研究可破除澳大利亞納米科學(xué)與技術(shù)研究所（AINST）總部承擔(dān)的無線網(wǎng)絡(luò)面臨的帶寬瓶頸。

劉表示，“目前，有超過100億移動(dòng)設(shè)備連接到無線網(wǎng)絡(luò)，所有這些設(shè)備都需要帶寬和容量。通過在芯片上創(chuàng)建非常快速的可調(diào)延遲線，zui終可為更多用戶提供更廣泛的帶寬。快速控制RF信號(hào)的能力是我們?nèi)粘Ｉ詈头绖?wù)應(yīng)用的關(guān)鍵性能。例如，為降低功耗并zui大限度地提高未來移動(dòng)通信的接收范圍，RF信號(hào)需要實(shí)現(xiàn)從信息中心向不同蜂窩用戶的定向和快速分配，而不是在各個(gè)方向擴(kuò)展信號(hào)能量。”

現(xiàn)代通信和防務(wù)領(lǐng)域缺乏具有高調(diào)諧速度的射頻技術(shù)，從而推動(dòng)在緊湊型光學(xué)平臺(tái)上開發(fā)解決方案的發(fā)展。

這些光學(xué)對應(yīng)物通常受到片上加熱器提供的毫秒級(jí)（1/1000秒）的低調(diào)諧速度帶來的性能限制，同時(shí)帶來制造復(fù)雜性和功耗的副作用。

劉表示，“為規(guī)避這些問題，我們開發(fā)了一種基于光學(xué)控制的簡單技術(shù)，響應(yīng)時(shí)間快于1納秒：十億分之一秒，比加熱速度快100萬倍數(shù)。”

CUDOS主任表示，該技術(shù)不僅對構(gòu)建更有效探測敵方攻擊的雷達(dá)是重要的，而且也將推動(dòng)無線通信的變革。

他表示，“硅光子學(xué)是支撐這一進(jìn)步的技術(shù)，目前正在迅速發(fā)展，正在尋求在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。我們預(yù)計(jì)這項(xiàng)工作的應(yīng)用將在十年內(nèi)發(fā)生，以便為無線頻段問題提供解決方案。我們正在研究高度集成，并可用于小型移動(dòng)設(shè)備的更*硅器件。通過在光學(xué)上以千兆赫速度改變控制信號(hào)，可以以相同的速度放大和切換RF信號(hào)的時(shí)間延遲。”

研究人員在集成光子芯片上實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，為超快速和可重新配置的片上RF系統(tǒng)鋪平了道路，在緊湊性、低功耗、低制造復(fù)雜性、靈活性方面具有的優(yōu)勢，同時(shí)與現(xiàn)有射頻功能兼容。

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