초광대역 온칩 포토닉스 무선 통신

다가오는 6G 및 미래 무선 네트워크는 마이크로파부터 테라헤르츠 대역까지 광범위한 주파수에서 작동하며 다양한 시나리오에서 연결성을 지원할 것입니다. 이를 위해서는 전체 대역 커버리지와 동적 스펙트럼 관리를 지원하기 위해 넓은 스펙트럼 내에서 적응적으로 재구성될 수 있는 단일 하드웨어 솔루션이 필요합니다. 그러나 기존 전기 또는 광자 보조 솔루션은 장치의 제한된 대역폭과 시스템 아키텍처의 고유한 경직성으로 인해 이러한 요구를 충족하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 본 연구에서는 박막 리튬 나이오베이트(TFLN) 광자 무선 시스템을 기반으로 100GHz 이상에 걸친 전례 없는 주파수 범위에서 적응형 무선 통신을 시연합니다. TFLN 플랫폼의 포켈스 효과와 확장성을 활용하여 기저대역 변조, 광대역 무선-광자 변환, 재구성 가능한 반송파 및 국부 신호 생성 등 필수 기능 요소를 단일 칩에 통합했습니다. 광대역 튜닝 가능한 광전자 발진기를 통해 0.5GHz에서 115GHz까지 기록적인 넓은 주파수 범위에서 높은 주파수 안정성과 일관된 코히어런스를 갖는 신호 소스를 구현했습니다. 이 광대역 및 재구성 가능한 통합 광자 솔루션을 기반으로 9개 연속 대역에 걸쳐 전체 링크 무선 통신을 실현했으며, 최대 100Gbps의 기록적인 전송 속도를 달성했습니다. 실시간 재구성 기능은 복잡한 스펙트럼 환경에서 향상된 신뢰성을 보장하는 중요한 능력인 적응형 주파수 할당을 가능하게 합니다. 본 시스템은 미래의 풀 스펙트럼 및 전 시나리오 무선 네트워크를 향한 중요한 진전을 나타냅니다.