Toekomstige draadloze datanetwerken zullen hogere transmissiesnelheden en kortere vertragingen moeten bereiken, terwijl we steeds meer eindapparaten leveren. Voor dit doeleinde, netwerkstructuren die uit veel kleine radiocellen bestaan, zijn vereist. Om deze cellen aan te sluiten, zijn hoogwaardige transmissielijnen nodig bij hoge frequenties tot in het terahertz-bereik. Bovendien, naadloze aansluiting op glasvezelnetwerken moet worden gegarandeerd, zo mogelijk. Onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) gebruiken ultrasnelle elektro-optische modulatoren om terahertz-gegevenssignalen om te zetten in optische signalen. Dit wordt gemeld in Natuurfotonica .

Hoewel de nieuwe 5G mobiele netwerktechnologie nog steeds wordt getest, onderzoekers werken al aan technologieën voor de volgende generatie draadloze datatransmissie. "6G" moet veel hogere transmissiesnelheden bereiken, kortere vertragingen, en een verhoogde apparaatdichtheid, waarin kunstmatige intelligentie wordt geïntegreerd. Op weg naar het mobiele netwerk van de zesde generatie, veel uitdagingen moeten worden overwonnen met betrekking tot zowel individuele componenten als hun interactie. Toekomstige draadloze netwerken zullen bestaan ​​uit een aantal kleine radiocellen om snel en efficiënt grote datavolumes te verzenden. Deze cellen worden verbonden door transmissielijnen, die tientallen of zelfs honderden gigabits per seconde per link aankan. De benodigde frequenties liggen in het terahertz-bereik, dat wil zeggen tussen microgolven en infraroodstraling in het elektromagnetische spectrum. In aanvulling, draadloze transmissiepaden moeten naadloos worden aangesloten op glasvezelnetwerken. Op deze manier, de voordelen van beide technologieën, d.w.z. hoge capaciteit en betrouwbaarheid, evenals mobiliteit en flexibiliteit, zullen worden gecombineerd.

Wetenschappers van de KIT Institutes of Photonics and Quantum Electronics (IPQ), Microstructuurtechnologie (IMT), en Radio Frequency Engineering and Electronics (IHE) en het Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF, Freiburg, hebben nu een veelbelovende aanpak ontwikkeld voor het converteren van datastromen tussen de terahertz- en optische domeinen. Zoals gemeld in Natuurfotonica , ze gebruiken ultrasnelle elektro-optische modulatoren om een ​​terahertz-datasignaal direct om te zetten in een optisch signaal en om de ontvangstantenne direct aan een glasvezel te koppelen. In hun experiment hebben de wetenschappers selecteerden een draaggolffrequentie van ongeveer 0,29 THz en bereikten een transmissiesnelheid van 50 Gbit/s. "De modulator is gebaseerd op een plasmonische nanostructuur en heeft een bandbreedte van meer dan 0,36 THz, " zegt professor Christian Koos, Hoofd IPQ en lid van de raad van bestuur van IMT. "Onze resultaten onthullen het grote potentieel van nanofotonische componenten voor ultrasnelle signaalverwerking." Het door de onderzoekers gedemonstreerde concept zal de technische complexiteit van toekomstige radiobasisstations aanzienlijk verminderen en terahertz-verbindingen mogelijk maken met zeer hoge datasnelheden - enkele honderden gigabits per seconde zijn haalbaar.