英國(guó)Ⅲ-Ⅴ族光電子半導(dǎo)體制造廠——化合物半導(dǎo)體技術(shù)（CST）公司展現(xiàn)歐盟iBROW項(xiàng)目中期研究成果，去諧的分布反饋激光器可增加光纖傳輸中的傳輸效率。研究成果發(fā)表在白皮書《1550nm和1310nm去諧脊型波導(dǎo)、分布反饋激光二極管》（AO100-194），由Horacio Cantu和CST的另一位工程師主任Andrew Mckee共同撰寫。

根據(jù)預(yù)測(cè)，短距離無(wú)線通信數(shù)據(jù)傳輸速率將在2020達(dá)到數(shù)十Gbps，現(xiàn)有可用無(wú)線技術(shù)無(wú)法有效滿足這些需求，除非在譜能效技術(shù)上獲得重大突破。未來(lái)需要擁抱更高的頻率帶寬，具體而言是mm波和THz波段，從60GHz到1THz。

項(xiàng)目全稱是“通過太赫茲收發(fā)機(jī)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性全寬帶廣域無(wú)線通信”，隸屬歐盟“地平線2020計(jì)劃”，目標(biāo)是基于能夠工作在室溫的共振隧穿二極管（RTD）固態(tài)電子器件的發(fā)展，研發(fā)出全新、高能效緊湊型超寬帶短距離無(wú)線通信接收機(jī)技術(shù)，達(dá)到其他半導(dǎo)體器件無(wú)法達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸速率，希望長(zhǎng)期發(fā)展無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率能夠達(dá)到100Gbps，可與光纖網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫對(duì)接，解決未來(lái)網(wǎng)絡(luò)需求。             

1.展示低成本和簡(jiǎn)單無(wú)線收發(fā)機(jī)架構(gòu)，能夠至少取得10Gbps，并通過利用在mm波和THz頻譜段可用的更寬帶寬為未來(lái)100Gbps無(wú)線通信鋪平道路。

2.展示具有足夠功率和密度的集成半導(dǎo)體發(fā)射機(jī)和探測(cè)器，可利用THz頻段的全部潛力，并實(shí)現(xiàn)無(wú)縫光纖-無(wú)線電連接

3.展示高集成技術(shù)，適用于在電池供電的便攜式設(shè)備中的集成。

4.研發(fā)高能效和低功率無(wú)線通信技術(shù)來(lái)減少通信網(wǎng)絡(luò)中的碳排放。

5.通過提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，維持歐洲作為世界無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者地位。

項(xiàng)目將通過利用基于共振隧穿二極管（RTD）的收發(fā)機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)其主要目標(biāo)：

1.一個(gè)全電RTD，適用于集成到低成本無(wú)線便攜式設(shè)備中。

2.一個(gè)光電RTD，包括在RTD和光電探測(cè)器的單片集成，以及與激光二極管的混合（分離）集成，適用于集成到mm波/THz毫微微蜂窩（femtocell）基站并連接到高速40/100Gbps光纖網(wǎng)絡(luò)。

IBROW系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)想和預(yù)研發(fā)的RTD性能如下兩圖所示。

上述目標(biāo)將通過研發(fā)必要的設(shè)計(jì)、制造和通信實(shí)施步驟來(lái)完成，并展示其在10米、10Gbps短距離無(wú)線通信設(shè)備中的部署，包括mm波和THz頻段，并與光纖網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接。此外，IBROW將推進(jìn)長(zhǎng)期研究，使頻譜效率來(lái)支持100Gbps無(wú)線訪問速度。

項(xiàng)目總投入399.5萬(wàn)歐元，完全由歐盟出資。項(xiàng)目開始于2015年1月1日，為期三年。該項(xiàng)目由英國(guó)格拉斯哥（Glasgow）大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)。研究團(tuán)隊(duì)包括CST、阿爾卡特朗訊、IQE、Optocap、德國(guó)布倫瑞克工業(yè)大學(xué)和葡萄牙法魯?shù)拇髮W(xué)等，研究團(tuán)隊(duì)和分工如下圖所示。 

CST研究工程師Horacio Cantu說(shuō)：“我們可以使用無(wú)線電數(shù)據(jù)對(duì)光進(jìn)行調(diào)制，在光纖網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，無(wú)需模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。可用帶寬是巨大的，幾乎沒有延遲，數(shù)據(jù)可以保持原始形式，通過無(wú)源網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。我們成功驗(yàn)證從其峰值光增益‘去諧’的分布反饋激光二極管可增加調(diào)制效率，是一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)負(fù)載能力或帶寬呈線性關(guān)系的頻率特性的偏置功率。我們還證實(shí)，隨著溫度從25攝氏度增加到85攝氏度，調(diào)制效率同樣能夠增加?！?/span>

“兩個(gè)載波波長(zhǎng)都支持超寬帶解決方案。我們發(fā)現(xiàn)1310nm比1550nm激光器有更高的調(diào)制效率。但是，因?yàn)?550nm有更大傳輸范圍，需要進(jìn)行更多的研究以決定長(zhǎng)期看來(lái)是否是最佳、實(shí)用性、超寬帶解決方案”。

“我們要實(shí)現(xiàn)低成本、高能效、緊湊型、工作在室溫、并可集成到商用便攜式器件和光纖網(wǎng)絡(luò)的商用超寬帶解決方案，還有很長(zhǎng)的路要走。但是，去諧分布反饋激光收發(fā)機(jī)已證實(shí)可在光纖網(wǎng)絡(luò)中增加帶寬。”