《電子技術(shù)應(yīng)用》
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我國科研團(tuán)隊(duì)完成超導(dǎo)太赫茲通信實(shí)驗(yàn)

國際首次、全自主研制
2024-10-08
來源:快科技

近日,中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì),在青海省海西州雪山牧場亞毫米波天文觀測基地,成功實(shí)現(xiàn)了基于超導(dǎo)接收技術(shù)的高清視頻信號(hào)公里級(jí)太赫茲無線通信傳輸。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)不僅是國際上首次將高靈敏度超導(dǎo)接收機(jī)技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)距離太赫茲無線通信系統(tǒng),同時(shí)也創(chuàng)下了0.5THz頻段以上最遠(yuǎn)距離的太赫茲無線通信傳輸紀(jì)錄。

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太赫茲通信技術(shù),被譽(yù)為未來通信的“新邊疆”,它位于微波與光波之間,具有穿透力強(qiáng)、帶寬極寬等特性,是未來通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。此次實(shí)驗(yàn)的成功,不僅標(biāo)志著我國在太赫茲通信技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破,也為未來空間通信、天文觀測、醫(yī)療成像等多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

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在這次實(shí)驗(yàn)中,科研團(tuán)隊(duì)面臨了巨大的挑戰(zhàn)。由于太赫茲信號(hào)在傳輸過程中衰減嚴(yán)重,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸一直是業(yè)界的難題。為了克服這一難題,團(tuán)隊(duì)成員們?cè)诤0?000多米的青藏高原上,通過太赫茲超導(dǎo)接收機(jī)成功接收到了距離1.2公里處傳輸?shù)母咔逡曨l信號(hào),而發(fā)射端信號(hào)發(fā)射強(qiáng)度僅有10微瓦,相當(dāng)于手機(jī)基站發(fā)射強(qiáng)度的一百萬分之一。

這一成就的背后,是我國科研人員近30年的技術(shù)積累和不懈探索。從20世紀(jì)90年代開始,我國科研人員就已經(jīng)開始進(jìn)行太赫茲天文探測技術(shù)的相關(guān)研究。在這個(gè)過程中,我國在超導(dǎo)探測器技術(shù)方面取得了國際前沿的地位,為此次實(shí)驗(yàn)的成功奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員李婧形象地比喻說,微波通信相當(dāng)于兩車道的道路,而太赫茲通信因?yàn)榫哂懈鼘挕⒏S富的頻譜資源,相當(dāng)于把車道增加到了六車道或者八車道。而超導(dǎo)探測技術(shù)的意義就在于它的靈敏度很高,相當(dāng)于在更寬車道的道路上,跑的車性能更好了,幾乎沒有損耗,所以可以跑得更遠(yuǎn)。

此次實(shí)驗(yàn)的成功,不僅展示了太赫茲通信技術(shù)的巨大潛力,也為我國在未來通信技術(shù)領(lǐng)域的國際競爭中贏得了先機(jī)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景的不斷拓展,太赫茲通信有望在不遠(yuǎn)的將來,為我們的生活帶來革命性的變化。無論是在高速數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程醫(yī)療、安全監(jiān)測還是天文觀測等領(lǐng)域,太赫茲通信技術(shù)都將展現(xiàn)出其獨(dú)特的魅力和價(jià)值。

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