结合光纤网络的超快无线通讯技术展望

21世纪的信息社会对高于1Gbit/s的无限信息传输速率需求孔急,由于无线电波频道在较低频段已太过拥挤,且无法负荷10Git/s以上的以太网络,利用W-频段(约100GHz)或更高频的毫米波作为载波以实现高速数据传输的技术极受瞩目。然而,无论是在自由空间或是同轴电缆中,毫米波讯号在传输过程中都有很大的损耗。为突破此困境,我们发展将毫米波讯号载在光波上,透过光纤传输的新技术。结合光电式毫米波源与积体光电毫米波发射技术,成功展示超高速的光纤无线通讯技术,经光纤传输25km后,发射W-频段(0.1THz)无线讯号,传输率可超过20Gbit/s(每秒200亿位),相当于在20s内下载10张高画值DVD(4.7Gbytes/disk)的全部信息)。我们也证实可以利用100GHz毫米波上传信息,这对远距医疗传输相当重要。此外,偏远地区或山区也能利用这个方法,分享网络的丰富资源。毫米波无线光纤通讯之关键组件及技术有二:其一是用光电技术产生获得要上载到光纤的次兆赫波讯号,且能将之不失真地经由光纤传到数十公里外;另一个关键技术是光电式的兆赫波发射器(Photonic THz Transmitter),将载在光纤上的~100GHz讯号与数据以无线电波的形式传播出去。我们开发的发射器拥有高频宽、高功率和低损失的特质,也因此不需要使用昂贵而复杂的放大器,这是强化讯号与降低成本的关键。