一种名为多路复用器的超小型硅芯片的新设计将有效地管理太赫兹波，这是下一代通信（6G及更高版本）的关键。

日本大阪大学和澳大利亚阿德莱德大学的研究人员共同合作，生产了由纯硅制成的新型多路复用器，用于300 GHz频段的太赫兹范围通信。

阿德莱德大学电气与电子工程学院副教授Withawat Withayachumnankul说道：“为了控制太赫兹波的巨大频谱带宽，用于分离和合并信号的多路复用器对于划分信息至关重要。分成易于管理的可管理块，因此可以更快地从一台设备传输到另一台设备，”

“到目前为止，还没有为太赫兹范围开发出紧凑实用的多路复用器。新型太赫兹多路复用器制造成本低廉，对于超宽带无线通信将非常有用。

“我们开发的芯片的形状是组合和拆分通道的关键，以便可以更快地处理更多数据。简单就是它的美。”

世界各地的人们越来越多地使用移动设备访问Internet，并且已连接设备的数量呈指数增长。很快，机器将在物联网中相互通信，  这将需要功能更强大的无线网络，这些网络能够快速传输大量数据。

太赫兹波是电磁频谱的一部分，其原始频谱带宽比基于微波的常规无线通信的原始频谱带宽要宽得多。由于采用了新颖的光隧道工艺，该团队开发了超紧凑，高效的太赫兹多路复用器。

“典型的四通道光多路复用器可能跨越2000多个波长。该研究的主要作者，大阪大学的丹尼尔·海德兰德博士说，这在300 GHz频段的长度大约为2米。

“我们的设备只有25个波长范围，可将尺寸显着减小6000倍。”

新的多路复用器的频谱带宽超过了日本为4G / LTE（目前最快的移动技术和下一代5G）组合分配的总频谱的30倍。由于带宽与数据速率有关，因此新型多路复用器可以实现超高速数字传输。

“我们的四通道多路复用器可以潜在地支持每秒48吉比特（Gbit / s）的总数据速率，相当于实时流式传输的未经压缩的8K超高清视频的速率，”该团队负责人藤田雅之（Masayuki Fujita）副教授说。大阪大学。

“为使整个系统具有便携性，我们计划将该多路复用器与谐振隧道二极管集成在一起，以提供紧凑的多通道太赫兹收发器。”

团队研究中采用的调制方案非常基础。太赫兹电源只需打开和关闭即可传输二进制数据。现有更先进的技术可以将更高的数据速率向1 TB / s压缩到给定的带宽分配中。

“新的多路复用器可以像计算机芯片一样批量生产，但是要简单得多。因此，有可能实现大规模的市场渗透。”大阪大学的Tadao Nagatsuma教授说。

“这将使6G及更高版本中的应用以及物联网以及紧凑型飞机（例如自动无人机）之间的低拦截概率通信成为可能。”

这项研究发表在《Optica》杂志上，由日本科学技术厅（JST）CREST基金和澳大利亚研究理事会（ARC）发现基金资助，该研究基于该小组在2020年所做的工作，当时他们创建了无底物，无金属，硅微光子学，可实现高效的集成太赫兹设备。这项创新为将现有的纳米光子多路复用器转换为太赫兹领域开辟了道路。