频率可重配置的太赫兹无线传输,采用基于单个Fabry-Perot激光器的光学频率梳
太赫兹(THz)无线传输技术近年来受到广泛关注,尤其是在实现高速无线通信方面,而太赫兹波因其在0.1至10THz范围内的宽带可用性而引起了极大的兴趣。本文提出了一个基于单一Fabry-Perot(FP)激光器的频率可重配置太赫兹无线传输系统,并通过实验进行了研究。 让我们理解基于单一Fabry-Perot激光器的光学频率梳技术。Fabry-Perot激光器是一种常见的激光器,具有两个平行的反射镜,这两个镜子共同构成了一个共振腔。当入射光的频率与腔体的共振频率一致时,光能够在腔内进行多次反射并形成稳定的激光输出。如果两个反射镜之间的距离是固定的,输出的光频率也是固定的;如果可以通过某种机制改变其中一个镜面的位置,就可以实现频率的可调谐输出。这样,通过调节激光器的输出频率,可以产生一系列光学频率,形成光学频率梳。 在本研究中,作者提出了一种新颖的方案,即通过单一Fabry-Perot激光器产生不同频率间隔的光学频率梳,进而通过光混合的方式生成不同的太赫兹信号。具体来说,通过利用光学频率梳中不同频率的光信号,可以通过光混频技术得到太赫兹波段的无线信号。这种方法的关键特点是只需要一个激光器就可以产生多个频率梳,并且这些频率梳的间隔是可以调节的。 太赫兹无线传输技术是无线电覆盖光纤(RoF)系统的关键技术之一。RoF技术通过光纤传递毫米波和超宽带信号,通常由一个中心站(CS)和多个基站(BSs)组成。太赫兹波段信号的产生对于减少系统成本和提升系统性能至关重要。研究表明,太赫兹波因其宽带宽度而成为宽带无线通信的热门研究对象。 作者通过480 GHz的RoF系统作为例子,利用自制的光纤布喇格光栅实验计算了太赫兹信号的功率效率。实验发现,随着两个拍频信号功率差的减小,生成的太赫兹信号性能变得更好。由于该方案具有可调谐的太赫兹范围和高稳定性,因此具有简单配置和良好的长距离传输性能。 文章还讨论了太赫兹无线传输的应用场景,尤其是在需要宽带宽和高速数据传输的应用中,例如超高速无线局域网(WLAN)、短距离无线个人局域网络(WPAN)和高速无线数据传输链路等。太赫兹无线技术有望在未来的通信系统中发挥重要作用,尤其是在5G和未来6G等高速无线通信领域。 本研究强调了利用光学频率梳技术实现太赫兹波段无线信号的生成,并通过实验验证了其性能。研究者们证实了利用单一Fabry-Perot激光器产生的可调光学频率梳,可以有效地应用于太赫兹无线传输系统中,为RoF通信系统提供了新的思路和方法。通过优化实验参数,可以进一步提高太赫兹波的产生效率和传输性能。这些发现为太赫兹无线通信的实现和优化提供了重要的技术基础。
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