科学家开发新型光子滤波器 用于将通信信号与噪声分离

　　科学家们开发了一种新的芯片大小的微波光子滤波器，用于将通信信号与噪声分离，并抑制在整个无线电频谱中发生的不良干扰。

　　该设备有望帮助下一代无线通信技术在一个充斥着来自自动驾驶汽车、手机、智能城市基础设施和联网设备等设备的信号的环境中有效地传输数据。

　　Wang 补充说：“这些进步将直接或间接地影响平常生活，提高整体生活质量，并在移动、智能家居和公共空间等各个领域带来新体验。

”

　　在一项新的研究中，科学家们解释了他们的新型光子滤波器如何克服传统电子设备的限制，在具有低功耗的芯片大小的设备上实现多项功能。

　　此外，它们还展示了滤波器在延伸至 30 GHz 以上的宽射频频谱范围内运行的潜力。

这显示了其对可视化6G技术的适用性。

　　6G 技术进展背后的真相是改进当前部署的 5G 通信网络。

为了以更快的速度传输更多数据，预计 6G 网络将使用毫米波甚至太赫兹频段。

　　由于这将以高数据速率将信号传播到极宽的频谱上，因此各种通信信道之间很可能会发生干扰。

　　为了解决这个问题，科学家们打算设计出一种滤波器，能保护信号接收器在整个无线电频谱范围内免受多种干扰。

　　为了广泛部署的价格和实用性，该滤波器具有紧凑、低功耗、实现多种滤波功能并能够集成到芯片中的主要意义。

但早期的演示受到它们体积大、功能少、带宽有限或与电子元件相关的需求的限制。

　　对于新的过滤器，科学家们制作了一个由四个重要部分组成的流线型光子架构。

最初，相位调制器当作射频信号的输入，将电信号调整到光域。

　　然后，为了塑造调制格式，双环充当开关。

众所周知，可调微环是处理信号的核心单元。

最后，光电探测器当作射频信号的输出端，从光信号中提取射频信号。

　　Wang 补充说，98迷吧，“由于所提出的 ICSSACM 具有很高的可重构性，因此构建各种滤波功能不需要额外的射频设备，从而简化了整个系统的组成。

”

　　展示性能对于要测试的设备，科学家利用高频探头将射频信号加载到芯片中，并用高速光电探测器收集恢复的信号。

　　他们利用定向天线和任意波形发生器来模拟 2 Gb/秒高速无线传输信号的产生，并使用高速示波器接收处理后的信号。

科学家们能够通过比较使用和不使用过滤器的后果来说明过滤器的性能。

　　总的来说，后果表明，与早期由数百个重复单元组成的可编程集成微波光子滤波器相比，简化的光子架构在系统复杂性和损耗更低的情况下获得了可比的性能。

与早期的设备相比，这使得它非常坚固、更节能并且更易于创造。

　　科学家们计划进一步改进调制器并增强整个滤波器架构，以获得高动态范围和低噪声，同时保证器件和系统级别的高度集成。