科學家發明新型太赫茲波段發射機，速度是4G的2100倍

本周，日本廣島大學的研究人員展示了一款新的太赫茲波段發射機。該發射機與之前型號相比性能相同，但價格更低，更有利於商業化。在美國舊金山國際固態集成電路會議上進行的展示中，該設備在300G赫茲波段能夠以100Gb/秒的速度發送數據。

據悉，該設備的速度上限為105Gb/秒，比4G-LTE標準的50Mb/秒的最高速度高2100倍，將可以在未來的低延遲高帶寬移動通信中發揮重要作用。

儘管其它太赫茲發射機也能達到這個速度，但廣島大學研究團隊首次使用更加成熟的CMOS集成電路完成太赫茲發射機，這意味著該發射機成本更低，也更有利於商業應用。劍橋大學研究人員Riccardo DegI』Innocenti也表示，該太赫茲晶元與其它發射機相比，製造成本更低，因此意義重大。

太赫茲是一種比微波頻率更高的電磁波。如果Wifi的工作頻率為2.4G赫茲，那太赫茲電磁波的頻率則會高於100G赫茲。目前，雷達、智能手機和Wifi工作在微波波段。

廣島大學團隊展示的傳輸速率不是最快的。但是，他們的系統可以依靠現有的成熟技術進行大規模製造。該發射機被集成在2×3毫米的矽片上，以40納米CMOS工藝製造。DegI』Innocenti表示，製造太赫茲通信系統不止一種工藝，但是用CMOS工藝製造太赫茲系統還有很多要摸索的地方。

團隊負責人、廣島大學教授藤島明夫（MinoruFujishima）表示，他們的主要成果是將太赫茲的CMOS製造工藝成熟化，使得價格降低到有望商業化的程度。然而，目前的製造成本還是偏高——單個發射機的造價達10萬美元。

藤島團隊希望該發射機能夠應用於衛星通信或者移動基站間通信。而前者更有希望，因為衛星跟地面之間不可能拉光纖。該團隊的下一步工作計劃是製造出配套的高靈敏度接收機，因為太赫茲波在大氣中傳播的衰減很嚴重。

德國不倫瑞克技術大學太赫茲技術科研人員Thomas Küerner表示，廣島大學的研究堪稱里程碑。廣島大學團隊成員鹽尾豪（Iwao Hosako）也曾經跟Küerner合作過。現在，Küerner領導IEEE 802.15第三任務組，其使命是為工作在300G赫茲的太赫茲設備建立標準。

Küerner表示，第三任務組目前研究300G赫茲器件的4種主要用途，一是在電子系統各部分之間進行高速短距離數據傳輸；二是讓顧客在零售店高速下載電影，而不用買DVD；三是取代數據中心之間的光纖連接；四是承擔移動信號塔之間的通信任務。