세계 최초의 레이저 무선 송신기 또는 초고속 테라헤르츠 Wi-Fi를 향한 첫 걸음

하버드 공학 및 응용과학 대학의 연구원. John A. Paulson(Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences - SEAS)은 세계 최초로 반도체 레이저를 사용하여 통신 채널을 만들었습니다. 하이브리드 전자-광자 장치는 레이저를 사용하여 마이크로파 신호를 생성하고 전송하며 언젠가는 새로운 유형의 고주파 무선 통신으로 이어질 수 있습니다. 

Dean Martin이 자신의 유명한 작곡인 "Volare"를 컴퓨터 스피커로 연주하는 것을 듣는 것은 완전히 평범한 일처럼 보일 수 있지만, 이것이 레이저 기술을 사용한 최초의 라디오 방송이라는 것을 알고 나면 완전히 다른 경험이 됩니다. SEAS 팀이 개발한 새로운 장치는 서로 다른 주파수의 빔으로 분할되는 적외선 레이저를 사용하여 작동합니다. 기존의 레이저가 바이올린이 정확한 음을 연주하는 것처럼 하나의 주파수로 빔을 생성한다면, 과학자가 만든 장치는 서로 다른 주파수의 많은 빔을 방출하며, 이는 머리빗의 이빨처럼 흐름에 고르게 분포됩니다. 장치의 원래 이름은 적외선 레이저 주파수 빗(적외선 레이저 주파수 빗)입니다.

2018년에 SEAS 팀은 레이저 빗의 "톱니"가 서로 공명하여 레이저 공동의 전자가 무선 범위의 마이크로파 주파수에서 진동하게 할 수 있음을 발견했습니다. 장치의 상단 전극에는 쌍극 안테나 역할과 송신기 역할을 하는 에칭된 슬롯이 있습니다. 레이저의 매개변수를 변경(변조)함으로써 팀은 마이크로파 방사선의 디지털 데이터를 인코딩할 수 있었습니다. 그런 다음 신호는 수신 지점으로 전송되었으며, 그곳에서 혼 안테나로 수신되어 컴퓨터로 필터링 및 디코딩되었습니다.

SEAS의 연구 과학자인 Marco Piccardo는 “이 통합형 올인원 장치는 무선 통신에 대한 큰 가능성을 제시합니다.”라고 말합니다. “테라헤르츠 무선 통신의 꿈은 아직 멀었지만, 이 연구는 우리가 어디로 가야 하는지 보여주는 명확한 로드맵을 제공합니다.”

이론적으로 이러한 레이저 송신기는 10~100GHz 및 최대 1THz의 주파수에서 신호를 전송하는 데 사용할 수 있으며, 향후에는 최대 100Gbit/s의 속도로 데이터 전송이 가능해질 것입니다.

공부하다 게시되었습니다. 과학 저널 PNAS에 실렸습니다.

출처 : 3dnews.ru