无需外部电源,利用光信号生成毫米波

2016-09-150阅读0

  日本信息通信研究机构(NICT)2016年9月12日宣布,开发出了高效率高速受光元件。配备该元件的模块与光纤连接后,无需借助外部电源,即可利用光信号产生100GHz的毫米波信号(4mW)。该技术能够缓解光-毫米波转换模块需要外部供电这个一直以来的难题,有助于大幅降低转换模块成本。

  

新开发的自发电型高速受光元件 (摘自NICT的发布资料)

  毫米波段虽然能够实现每秒100Gb级别的超高速无线通信,但生成困难,而且传输距离短,因此,构建经由光纤将信号传送指定地点,将无线电波的传输距离压缩到最小的有线无线融合网络成了众望所归。但这种方式存在光信号与毫米波信号转换模块需要电源、系统结构复杂等课题。

  

毫米波段有线无线融合网络的示意图(上)与配备自发电型高速受光元件的模块的概要图(下) (摘自NICT的发布资料)

  这次开发的新型高速受光元件(自发电型高速受光元件)采用了化合物半导体技术。通过配置特殊的PN结结构,可以在输出信号的同时获得电动势,无需再借助外部电源。因为能够以简单的结构将光信号转换成毫米波信号,所以有望大幅降低有线无线融合网络的成本。

  

高速受光元件的直流电动势-光电转换效率特性 (摘自NICT的发布资料)

  该研究项目是日本总务省推进的旨在扩大电波资源的研究开发的一环,由NICT与早稻田大学和日立国际电气公司合作实施。今后还将考虑将该元件应用于使用毫米波段雷达的跑道异物检测系统,以及高速铁路等可以采用的由光纤与毫米波段无线融合而成的高速通信系统。光-毫米波融合技术的业务化将由日立国际电气主导推进。

  本次研究成果已经在5月于美国圣荷西会议中心举办的光元件国际会议“CLEO2016”的逾期论文会议(Post-Deadline Session)上发布。还将在9月于德国杜塞尔多夫举办的“ECOC2016”上发布相关技术。(特约撰稿人:工藤宗介)

  (全文完)