全スペクトル無線通信のための超ブロードバンドオンチップフォトニクス

科学分野:

• フォトニクスと無線通信
• 統合フォトニクス
• 次世代無線ネットワーク

背景:

• 未来のワイヤレスネットワークには マイクロ波,ミリ波,テラヘルツ帯域に適応できるハードウェアが必要です
• 既存のソリューションは 制限された帯域幅と頑丈なアーキテクチャで 苦戦しています
• 全帯域のカバーとダイナミックなスペクトル管理のために,統一された再構成可能なハードウェアソリューションが必要です.

研究 の 目的:

• 前例のない周波数帯で 適応型無線通信を証明する
• 将来のワイヤレスネットワークのための多用途のハードウェアソリューションを開発する.
• 薄膜リチウムニオバートを 統合フォトニック・ワイヤレス・システムに活用する

主な方法:

• 薄膜リチウムニオバート (TFLN) フォトニック無線システムを使用した.
• 変調,変換,信号生成の単体統合のためにポッケルズ効果を活用した.
• 信号生成のためのブロードバンド調節可能な光電子振動器を使用しています.

主要な成果:

• 100GHz以上の周波数帯 (0.5GHzから115GHzまで) で適応式無線通信を実現する.
• TFLNのプラットフォームに不可欠な機能要素の単体統合が実証されています.
• 9つの連続帯域で最大100Gbpsのフルリンク無線通信を実現しました.
• 適応周波数配分のためのリアルタイムの再構成性を示しました.

結論:

• TFLNフォトニックワイヤレスシステムは,前例のないブロードバンドと再構成可能なワイヤレス通信を可能にします.
• この技術は,将来の全スペクトル,オムニシナリオのワイヤレスネットワークに向けた重要な進歩です.
• システムの適応性は,複雑なスペクトル環境での信頼性の向上に不可欠です.