Επιστολή | Που δημοσιεύθηκε:15 Ιουλίου 2019 THz-προς-οπτική μετατροπή σε ασύρματες επικοινωνίες χρησιμοποιώντας έναν υπερ-ευρυζωνικό πλασμονικό διαμορφωτή

Όραμα μιας μελλοντικής αρχιτεκτονικής δικτύου επικοινωνιών που συνδυάζει γεωγραφικά κατανεμημένα αναλογικά TRx μπροστινά άκρα με ισχυρές κεντρικές τοποθεσίες DSP μέσω υποδομών δικτύου οπτικών ινών. Η δουλειά μας επικεντρώνεται στην άμεση μετατροπή των αναλογικών κυματομορφών T / O και O / T στο front-end THz, που μας επιτρέπει να διασυνδέουμε αποτελεσματικά τις οπτικές ίνες με τις κεραίες THz. Αυτό μειώνει σημαντικά την πολυπλοκότητα στην περιοχή κεραίας και βελτιώνει την δυνατότητα κλιμάκωσης σε μεγάλο αριθμό συνδέσεων THz ή κυψελοειδών δικτύων. Επομένως, η σχεδιαζόμενη ιδέα μπορεί να αποτελέσει ένα σημαντικό βήμα προς την υπέρβαση των σημείων συμφόρησης στις υποδομές ασύρματων επικοινωνιών. Mux / demux, πολυπλέκτης / αποπολυπλέκτης. b , Έννοια της άμεσης μετατροπής O / T. Η κυματομορφή βασικής ζώνης (ΒΒ) διαμορφώνεται πρώτα σε ένα οπτικό φορέα στη συχνότηταf 0 και αποστέλλονται στον μετατροπέα O / T. Το οπτικό σήμα στη συνέχεια μεταφράζεται σε φορέα THz με φωτομετασχηματισμό με τόνο λέιζερ τοπικού ταλαντωτή (LO) σε συχνότητα f Tx , LO σε μια υπερ-γρήγορη φωτοδίοδο UTC (UTC-PD). Το σήμα δεδομένων THz ακτινοβολείται σε ελεύθερο χώρο από μια κεραία. Εισαγωγή: φάσμα οπτικών δεδομένων (κεντρική συχνότητα f 0 ), τόνος LO (συχνότητα f Tx , LO ) και φάσμα THz (κεντρική συχνότητα f THz ) μετά από μετατροπή O / T. ντο, Έννοια της άμεσης μετατροπής T / O. Το σήμα δεδομένων THz λαμβάνεται από μια κεραία, ενισχύεται από έναν ενισχυτή THz και στη συνέχεια τροφοδοτείται σε ένα πλασμονικό MZM για διαμόρφωση σε ένα φορέα cw σε οπτική συχνότητα f Rx, LO . Μετά τη διαφοροποίηση, το οπτικό σήμα από το MZM περιέχει μια άνω και μια κάτω πλευρική ζώνη διαφοροποίησης. Ένα οπτικό BPF χρησιμοποιείται για την καταστολή του φορέα και για την επιλογή μιας από τις πλευρικές ζώνες διαμόρφωσης. Εισαγωγή: απεικόνιση του φάσματος του σήματος THz (συχνότητα φορέα f THz ) μαζί με τον οπτικό τόνο LO (συχνότητα f Rx, LO ) και τις πλευρικές ζώνες οπτικού σήματος που παράγονται από τη διαμόρφωση THz. Το BPF έχει ρυθμιστεί ώστε να επιλέγει μία από τις πλευρικές ζώνες (κεντρική συχνότητα f Rx, LO + fTHz ). d , Εικόνα SEM πλασμονικού χρώματος MZM με μαξιλάρια επαφής GSG (κίτρινο) και φωτονικούς κυματοδηγούς πυριτίου (μπλε). Γραμμή κλίμακας, 20 μm. ε , Μεγέθυνση του πλασμονικού τμήματος του MZM που δείχνει δύο διαμορφωτές φάσης μήκους 15 μm με μετατροπείς φωτονικού προς πλασμονικό τρόπο (ένθετο). Γραμμή κλίμακας, 2 μm. Κάθε τομή αποτελείται από ένα πλασμονικό κυματοδηγό κυματοδηγού, που διαθέτει ένα διάκενο πλάτους 75 nm μεταξύ δύο εκτεταμένων χρυσών μαξιλαριών (κίτρινο). f , g , Προφίλ πεδίου του οπτικού οιονεί-ΤΕ ( f ) και του πεδίου THz ( g). Και τα δύο ψηφία δείχνουν τα μεγέθη των σύνθετων διανυσμάτων ηλεκτρικού πεδίου. Σημειώστε ότι οι οπτικοί και οι ηλεκτρικοί τρόποι είναι στενά περιορισμένοι στην περιοχή των σχισμών, εξασφαλίζοντας έτσι ισχυρή αλληλεπίδραση και αποδοτική διαμόρφωση.