混合芯片实现太赫兹波与光信号双向转换

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和美国哈佛大学科学家合作,研制出一款新型集成芯片,实现了太赫兹波与光信号的相互转换。相关研究成果发表于最新一期《自然·通讯》杂志,有助推动超高速通信、测距、高分辨光谱以及超快计算等领域的发展。太赫兹波与光在频率范围和产生机制上存在显著差异。太赫兹波指频率在0.1太赫兹(1012赫兹)至10太赫兹之间的电磁波,在电磁波谱中位于微波(用于WiFi等电信技术)与红外线(用于激光器和光纤)之间。光是指电磁波谱中的可见光部分。虽然太赫兹波在6G通信、无损检测、医疗成像等领域展现出巨大潜力,但如何让其与现有光通信技术无缝衔接,一直是困扰科学家的难题。2023年,该研究团队曾利用超薄铌酸锂光子芯片,实现了激光调控太赫兹波的突破。如今,他们更进一步:新型集成芯片就像为两种电磁波打造了“双语翻译器”,不仅能让光“说”出太赫兹波,还能把太赫兹波“译”回光信号。这种双向转换能力,标志着太赫兹—光融合技术迈上新台阶。该芯......阅读全文

闪存技术有望带来太赫兹量级光子芯片

据科技日报报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相关通信设备的运行速度提高100倍。分析称,新研究有助科学家研制出新的、功能更强大的无线设备,大幅提高数据传输速度——这是改变

加速发展的毫米波/太赫兹频域(二)

II 微加工制造技术真空电子器件最大的问题是手工制造和对中,尚未实现批量制造技术。要实现毫米波和太赫兹频段的开拓,必须解决真空电子器件的批量制造问题。真空电子器件在历史发展上,本来就属于批量制造产品,否则它也不可能在上世纪构建完整的信息社会。当时的小型化三、四极管都是年产几千万支的产品。显示器件(C

加速发展的毫米波/太赫兹频域(一)

由于微波频段的拥挤,近年来国内外信息技术界都更加关注毫米波和太赫兹频域的利用和发展[1-3]。毫米波频域的应用可追朔到上世纪70年代,美国Milstar通信卫星正式使用Ka波段毫米波技术,使毫米波技术应用取得突破。近年来,高速数据通信和5G移动通信的发展,要求更高的工作频率和更宽的频带宽度。促使我们

太赫兹

太赫兹(Tera Hertz,THz)是波动频率单位之一,又称为太赫,或太拉赫兹。等于1,000,000,000,000Hz,通常用于表示电磁波频率。太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。历史早期

高性能的非制冷“毫米波与太赫兹波”探测技术

  毫米波(名词解释⏬)与太赫兹波(名词解释⏬)探测技术在通信、安全、生物检测、频谱分析等领域有着广泛的应用。它们是将承载着毫米波与太赫兹波的光信息转变为电信号的核心技术。  高灵敏度、宽波段、快速响应及面阵可延展性的非制冷探测技术一直是目前所急需发展的方向。它们是一系列毫米波与太赫兹波相关系统,如

太赫兹被动光频梳研究获进展

  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员曹俊诚、黎华领衔的太赫兹(THz)光子学器件与应用团队与华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室教授曾和平团队、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所国际实验室张凯团队合作,在国际上率先实现基于THz量子级联激光器(QCL)的增强型被动光频梳,采用

三星投资太赫兹先锋用于芯片检测

英国TeraView股份有限公司获得约一千万美元的投资。该公司是太赫兹技术及解决方案的先锋。TeraView将利用这笔投资发展用于移动消费电子的芯片检验系统。投资者包括三星资本、英国X光检测系统供应商Nordson DAGE、Q Street Capital及低碳创新基金(Low Carbon In

太赫兹成像微芯片可探测物质内部信息

一位特工正在和时间赛跑,他知道炸弹就在周围。他跑到一个拐角,发现小巷内堆满了可疑的纸箱。他急忙掏出手机,快速地逐个扫描面前的箱子,包装内的物品一一展现。千钧一发之际,手机屏幕上出现了爆炸装置的轮廓,形势瞬间扭转,待爆炸装置运行中止时,他才长出了一口气。  看起来像是电影情节?但这一幕却很有可能成为现

利用太赫兹微流控芯片进行溶液测量

来自大阪大学的研究人员研发出一种非线性光学晶体芯片(NLOC),将太赫兹光波与微流控装置结合,并充分利用了太赫兹光源与微通道内被测物质溶液的紧密近场性。他们的研究发表在最近一期APLPhotonics杂志上。“采用这项技术,即便样本少于一纳升,我们也可以探测出几飞克分子的溶液浓度,”通讯作者Masa

太赫兹雷达技术(二)

2.1.2 真空电子学太赫兹雷达太赫兹电真空器件以其高功率输出优势在太赫兹雷达系统发展中具有重要意义。最早关于真空电子学太赫兹雷达的报道是1988年马萨诸塞大学的McIntosh R E等人基于当时真空器件扩展互作用振荡器(Extended Interaction Oscillator, EIO

太赫兹技术

太赫兹辐射是0.1~10THz的电磁辐射, 从频率上看, 在无线电波和光波, 毫米波和红外线之间; 从能量上看, 在电子和光子之间· 在电磁频谱上,太赫兹波段两侧的红外和微波技术已经非常成熟,但是太赫兹技术基本上还是一个空白,其原因是在此频段上,既不完全适合用光学理论来处理,也不完全适合微波的理论来

太赫兹光谱

太赫兹波,又称远红外辐射波,具备非常卓越的特性。许多常见的材料和组织对于太赫兹波都是半透明的,并表现出“太赫兹特性”,使得利用太赫兹波鉴别和分析样品成为可能。太赫兹光谱技术具备非常广泛的应用前景,比如在聚合物多晶型研究、聚合物研发、无机化学、气体光谱、固态物理、半导体物理以及药品研发等相关领域都可以

太赫兹成像

远距离穿墙术,铸就反恐作战新利器。如果问一下驻伊美军最怕的是什么,那答案肯定是路边炸弹,防不胜防的路边炸弹,成了驻伊美军不寒而栗的“头号杀手”,以至于让美国海军陆战队司令迈克尔·哈吉认为:“这种相对低级的武器将成为未来战争的一个标志。”在美军撤离伊拉克之前路边炸弹造成的伤亡一度不绝于耳。与此同时,不

太赫兹通信

短亦有短的好,开辟战术通信新领域。在无线通信发展百余年后的今天,军事通信领域500MHz~5GHz频段资源已日趋稀缺,未来量子通信技术虽值得憧憬,但目前仍有些遥不可及。而太赫兹这一曾被“遗忘”的波段,集成了微波通信与光通信的优点,具有传输速率高、容量大、方向性强、安全性高及穿透性好等诸多特性,在军事

太赫兹简介

THz波(太赫兹波)或成为THz射线(太赫兹射线)是从上个世纪80年代中后期,才被正式命名的,在此以前科学家们将统称为远红外射线。太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波,波长大概在0.03到3mm范围,介于微波与红外之间。实际上,早在一百年前,就有科学工作者涉及过这一波段。在1896

太赫兹特点

太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。它之所以能够引起人们广泛的关注、有如此之多的应用,首先是因为物质的太赫兹光谱(包括透射谱和反射谱)包含着非常丰富的物理和化学信息,所以研究物质在该波段的光谱对

太赫兹特点

特点编辑人们关注THz技术的原因是THz射线普遍存在,是人们认识自然界的有效线索和工具。但是相对于其他波段的电磁波比如红外和微波,对它的认识和应用非常匮乏。其次,THz射线有它自身的特点。THz 脉冲的典型脉宽在皮秒量级,不但可以方便地进行时间分辨的研究,而且通过取样测量技术,能够有效地抑制远红

太赫兹历史

太赫兹(Tera Hertz,THz)是波动频率单位之一,又称为太赫,或太拉赫兹。等于1,000,000,000,000Hz,通常用于表示电磁波频率。太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。[1] 

太赫兹雷达

高精度宽频带,让隐身兵器无所遁形。众所周知,雷达主要靠接收目标的反射信号来发现目标。如果目标表面能使雷达波被吸收或散射,就可大大减小被发现的概率,从而达到隐身的目的。因此,通常所说的隐身技术主要是靠形状、吸波涂层、形成等离子云吸收或改变雷达波的传播方向来实现隐身的。在隐身技术应用之后,常规的窄带微波

太赫兹应用

太赫兹成像技术和太赫兹波谱技术由此构成了太赫兹应用的两个主要关键技术。同时,由于太赫兹能量很小,不会对物质产生破坏作用,所以与X射线相比更具有优势。THz时域光谱技术目前已经开始商业化运作,世界范围内已经有多家企业开始生产商用THz时域光谱仪,主要是中国,美国,欧洲和日本的厂家。THz时域光谱技术的

美国研发出太赫兹芯片打破吉尼斯纪录

据国外媒体报道,诺思罗普-格鲁曼公司研发出了一种新型芯片,它是一种信号放大器,能够达到10000亿赫的运行速度(也就是1太赫兹)。这一速度也打破了该团队在2012创下的8500亿赫的速度记录。该项目是在美国国防部高级研究计划局(DARPA)的资金支持下研制成功的。DARPA主管Arati Prabh

希伯来大学研发太赫兹微芯片,速度提升100倍

               导读: 经过三年的研究,耶路撒冷希伯来大学(HU)物理学家乌利埃尔·利维博士和他的团队发明了一种全新的芯片技术。这种被称为太赫兹微芯片可以使我们的计算机和所有的光学通信设备能够以更快的速度来运行。                 经过三年的研究,耶路撒冷希伯来大学(H

太赫兹片上可编码超构调控芯片进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:61931006、61921002、U20A20212)等资助下,电子科技大学张雅鑫教授团队与中国电子科技集团公司第十三研究所专用集成电路国家级重点实验室冯志红研究员团队合作在太赫兹片上可编码超构调控芯片研究方面取得进展。最新研究成果以“基于多通道微扰场的可编码数

中国电科发布首款国产太赫兹成像芯片

   一枚米粒大小的太赫兹芯片,在人体安检仪中可发挥出巨大的功能。它可以探测出人体自身辐射的微弱太赫兹波,并通过仪器内部算法,对检测到的信号进行分析,即可对人体进行成像,帮助安检人员迅速排查危险品,同时又不会对被检测人员造成任何辐射危害。记者从中国电科了解到,他们自主研制的应用于无损安检成像的太赫兹

中国电科发布首款国产太赫兹成像芯片

   一枚米粒大小的太赫兹芯片,在人体安检仪中可发挥出巨大的功能。它可以探测出人体自身辐射的微弱太赫兹波,并通过仪器内部算法,对检测到的信号进行分析,即可对人体进行成像,帮助安检人员迅速排查危险品,同时又不会对被检测人员造成任何辐射危害。记者从中国电科了解到,他们自主研制的应用于无损安检成像的太赫兹

中国电科发布首款国产太赫兹成像芯片

一枚米粒大小的太赫兹芯片,在人体安检仪中可发挥出巨大的功能。它可以探测出人体自身辐射的微弱太赫兹波,并通过仪器内部算法,对检测到的信号进行分析,即可对人体进行成像,帮助安检人员迅速排查危险品,同时又不会对被检测人员造成任何辐射危害。记者从中国电科了解到,他们自主研制的应用于无损安检成像的太赫兹芯片,

多孔核心光子晶体光纤引导偏振保持太赫兹波

高度双折射和接近零色散平坦的光子晶体光纤为低损耗成像和传感应用提供太赫兹波。 光子晶体光纤(PCF)也称为微结构光纤(MOF) ,是一类不同类型的光纤,特别适用于传感,生物医学成像,时域光谱学,安全性,DNA杂交和癌症检测领域的应用,并在光通信。 与传统光纤不同,PCF提供高双折射和可控色

多孔核心光子晶体光纤引导偏振保持太赫兹波

光子晶体光纤(PCF)也称为微结构光纤(MOF) ,是一类不同类型的光纤,特别适用于传感,生物医学成像,时域光谱学,安全性,DNA杂交和癌症检测领域的应用,并在光通信。 与传统光纤不同,PCF提供高双折射和可控色散。实芯PCF经历大量材料损失,不适用于太赫兹信号传输,而空心PCF限制电磁波的传播距离

用光电导方法产生高功率太赫兹电磁波

目前,简便易行的产生脉冲THz辐射的主要方法有两种,即光电导激发机制和光整流效应。前者是利用超快脉冲激光触发直流偏置下的光电半导体,因光生载流子在偏置电场作用下加速运动而辐射THz电磁波。光电导THz电磁辐射发射系统的性能与光电导芯片、天线的几何结构和触发激光脉冲宽度有关。其中,光电导芯片是产生TH

科学家通过集成激光和反射镜简化了太赫兹设备

            可持续一百万分之一秒的电磁脉冲将可能成为医学成像、通讯和药物开发技术的关键。但这种称为太赫兹波的脉冲,长期需要复杂和昂贵的设备才能使用。如今,普林斯顿大学的研究人员已经大幅简化了太赫兹设备:把其中的激光和反射镜等桌面装置移植到一对大小和指尖差不多的芯片上。在最近发表在《IEE