光纤通信新篇章:亚波长介质纤维在太赫兹通信中的潜力

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"Dispersion-limited versus power-limited terahertz communication links using solid core subwavelength dielectric fibers" 本文探讨了使用固体核心亚波长介电光纤在太赫兹(THz)通信链接中,面临散射限制与功率限制的问题。太赫兹频段(0.1-10 THz)被视为超高速通信系统的下一个关键领域。目前,大部分的研究集中在无线系统上,而基于波导或光纤的通信链路研究相对较少。尽管自由空间通信在用户移动性、多设备间简单环境的互连方面具有优势,但基于光纤的通信在某些性能方面表现更优越,如数据传输的稳定性和安全性。 文章作者包括来自蒙特利尔 Polytechnique Montréal 的电气工程和工程物理系的学者,以及布朗大学工程学院的研究员。文章在2020年4月提交,7月修订,7月接受,并于8月发布,最终在10月发表。 在太赫兹通信中,散射限制主要涉及信号在传播过程中的频率色散,即不同频率成分的信号速度差异导致的信号失真。这可能限制了数据传输的速度和距离。另一方面,功率限制则关注的是信号在传输过程中因损耗和非线性效应导致的功率衰减。固体核心亚波长介电光纤的设计可以减小这些负面影响,因为它们具有低色散和低损耗的特性,同时还能实现紧凑的尺寸。 文章深入分析了这两种限制对太赫兹通信系统性能的影响,可能涉及的技术解决方案,以及如何通过优化光纤设计来克服这些问题。对于散射限制,可能的策略包括采用特殊的光纤结构或利用特殊的材料来控制色散。对于功率限制,可能的方法可能涉及提高光源的功率,或者利用非线性光学效应来增强信号。 此外,文章还可能讨论了实验结果,展示了固体核心亚波长介电光纤在实际太赫兹通信应用中的潜力,以及与传统光纤和自由空间通信相比的优势。研究这类新型光纤技术对于推动太赫兹通信领域的进步至关重要,因为它们有望实现更高容量、更远距离的数据传输,为未来的超高速网络和物联网(IoT)应用铺平道路。 该研究论文对太赫兹通信领域的散射和功率限制问题进行了详尽的探讨,同时提出了固体核心亚波长介电光纤作为潜在解决方案,对于理解并改善太赫兹通信系统的性能具有重要意义。