研究人員開發出一種突破性的太赫茲極化多路復用器，可將資料容量提高一倍，並減少超高速無線通訊的資料遺失。這項創新有望大大推動6G 技術及其他技術的發展，為十年內的商業應用鋪路。

一組研究人員開發出了一種新型極化多工器，提升了6G 通訊的能力。太赫茲通訊標誌著無線技術的一個新領域，其資料傳輸速度大大超過了現有系統。透過在太赫茲頻率上運行，這些系統可以支援前所未有的頻寬，實現超高速無線通訊和資料傳輸。然而，太赫茲通訊面臨的重大挑戰之一是有效管理和利用可用頻譜。

該團隊已開發出首個在無基底矽基上實現的集成太赫茲偏振（去）多路復用器，並在亞太赫茲J 波段（220-330 GHz）成功進行了測試，適用於6G 通信及更高頻段。

由阿德萊德大學電氣與機械工程學院的Withawat Withayachumnankul 教授領導的團隊還包括阿德萊德大學的一名前博士生高偉傑，他現在是一名博士後研究員，與大阪大學的Masayuki Fujita 教授一起工作。

使用正交偏振同時進行雙通道通訊的視訊演示。圖片來源：2024 Gao 等人，超寬頻太赫茲整合偏振復用器。雷射與光子學評論

Withayachumnankul 教授說：”我們提出的極化多路復用器可以在同一頻段上同時傳輸多個數據流，從而有效地將數據容量提高一倍。如此大的相對頻寬，在任何頻率範圍內的集成多工器中都是創紀錄的。

多工器使多個輸入訊號共享一個裝置或資源成為可能，例如在一條線路上傳輸多個電話的資料。

與現有設備相比，該團隊開發的新設備能在相同頻寬下將通訊能力提高一倍，而且資料遺失更少。它採用標準製造工藝製成，可進行具有成本效益的大規模生產。

建議的全矽太赫茲集成偏振（去）復用器的工作原理圖。資料來源：高偉傑

高博士說：「這項創新不僅提高了太赫茲通訊系統的效率，還為更強大、更可靠的高速無線網路鋪平了道路。因此，極化復用器是實現太赫茲通訊全部潛力的關鍵推動因素，可推動高清視訊串流、擴增實境和下一代行動網路（如6G）等各領域的進步”。

該團隊在《雷射與光子學評論》（Laser & Photonics Reviews）上發表的研究成果解決了這項突破性挑戰，大大推動了光子太赫茲技術的實用性。

藤田教授是這篇論文的共同作者之一，他說：”透過克服關鍵技術壁壘，這項創新有望推動該領域的興趣和研究活動激增。我們預計，在未來一到兩年內，研究人員將開始探索新的應用並完善這項技術。

在接下來的三到五年裡，該團隊預計將看到高速通訊領域的重大進展，從而開發出商業原型和早期產品。

Withayachumnankul 教授說：”我們預計，在十年內，這些太赫茲技術將在各行各業得到廣泛應用和集成，為電信、成像、雷達和物聯網等領域帶來變革。”

這款最新的偏振多工器可與該團隊早期的波束成形設備無縫整合在同一平台上，以實現先進的通訊功能。有關這些研究的論文曾發表在《Optica》和《APL Photonics》雜誌上。

編譯自/ ScitechDaily