突破！EPFL与哈佛大学研发太赫兹混合芯片为超高速技术打开新大门

百科大全 2025年08月08日 18:57 1 admin

太赫兹波，这个夹在微波与红外光之间的“电磁频段新贵”，因高频特性被视作超高速通信、精准探测的关键，但长期受限于与现有光学技术的集成难题。如今，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）与哈佛大学的研究团队联手，开发出一款新型混合芯片，首次实现了太赫兹与光学信号在单个设备上的双向转换，为6G通信、自动驾驶雷达等领域按下“加速键”。

什么是太赫兹混合芯片？

简单来说，这是一款能同时“生成+检测”太赫兹波，并与光学信号无缝转换的微型设备。

此前，研究团队已研发出基于铌酸锂的光子芯片，可通过激光束产生太赫兹波；而新芯片在此基础上实现了双向突破：不仅能生成太赫兹波，还能将外部传入的太赫兹波直接转换为光学信号，全程在同一微型平台完成，解决了传统设备“功能割裂、集成难”的痛点。

三大核心创新，性能跃升百倍

1. 双向转换能力：单个芯片实现太赫兹↔光学信号的双向转换，无需额外设备，大幅简化系统设计。

2. 性能碾压级提升：太赫兹电场强度增强100多倍，带宽从680GHz扩展至3.5THz（提升5倍），意味着更快的数据传输与更宽的探测范围。

3. 超低损耗集成设计：芯片内置微型传输线结构，能高效引导太赫兹波与光波，能量损失极小，且兼容现有激光器、光调制器等光子技术，易集成到未来系统。

这些领域将被彻底改变

- 6G通信：太赫兹频段的超宽带宽是6G实现“万倍于5G速率”的核心，该芯片为高速信号传输提供了关键硬件支撑。

- 自动驾驶雷达：宽带太赫兹信号可将测距精度控制在1毫米以内，让自动驾驶汽车更精准感知周边环境。

- 光谱学与精密检测：高灵敏度的太赫兹转换技术，有望推动材料分析、生物检测等领域的精度升级。

这款芯片的突破，不仅解决了太赫兹技术“落地难”的瓶颈，更凭借紧凑、节能、兼容现有设备的特性，让太赫兹从实验室走向实际应用成为可能。或许在不久的将来，我们就能享受到6G的超高速网络、自动驾驶的“毫米级”安全保障——而这一切，都始于这块小小的混合芯片。