As futuras redes de dados sem fio terão que atingir taxas de transmissão mais altas e atrasos mais curtos, enquanto fornece um número crescente de dispositivos finais. Para este propósito, são necessárias estruturas de rede que consistem em muitas pequenas células de rádio. Para conectar essas células, serão necessárias linhas de transmissão de alto desempenho em altas frequências até a faixa de terahertz. Além disso, deve ser assegurada uma conexão contínua com redes de fibra de vidro, se possível. Pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) usam moduladores eletro-ópticos ultrarrápidos para converter sinais de dados terahertz em sinais ópticos. Isso é relatado em Nature Photonics .

Embora a nova tecnologia de rede celular 5G ainda seja testada, os pesquisadores já estão trabalhando em tecnologias para a próxima geração de transmissão de dados sem fio. "6G" é alcançar taxas de transmissão muito mais altas, atrasos mais curtos, e uma densidade de dispositivo aumentada, com inteligência artificial sendo integrada. A caminho da rede celular de sexta geração, muitos desafios devem ser superados em relação aos componentes individuais e sua interação. As futuras redes sem fio consistirão em uma série de pequenas células de rádio para transmitir grandes volumes de dados de maneira rápida e eficiente. Essas células serão conectadas por linhas de transmissão, que pode lidar com dezenas ou mesmo centenas de gigabits por segundo por link. As frequências necessárias estão na faixa de terahertz, ou seja, entre microondas e radiação infravermelha no espectro eletromagnético. Além disso, os caminhos de transmissão sem fio devem ser perfeitamente conectados às redes de fibra de vidro. Desta maneira, as vantagens de ambas as tecnologias, ou seja, alta capacidade e confiabilidade, bem como mobilidade e flexibilidade, será combinado.

Cientistas dos Institutos KIT de Fotônica e Eletrônica Quântica (IPQ), Tecnologia de Microestrutura (IMT), e Engenharia e Eletrônica de Radiofrequência (IHE) e o Instituto Fraunhofer de Física Aplicada de Estado Sólido IAF, Freiburg, desenvolveram agora uma abordagem promissora para converter fluxos de dados entre os domínios terahertz e óptico. Conforme relatado em Nature Photonics , eles usam moduladores eletro-ópticos ultrarrápidos para converter diretamente um sinal de dados terahertz em um sinal óptico e para acoplar diretamente a antena receptora a uma fibra de vidro. Em seu experimento, os cientistas selecionaram uma frequência portadora de cerca de 0,29 THz e alcançaram uma taxa de transmissão de 50 Gbit / s. "O modulador é baseado em uma nanoestrutura plasmônica e tem uma largura de banda de mais de 0,36 THz, "diz o professor Christian Koos, Chefe do IPQ e Vogal do Conselho de Administração da IMT. "Nossos resultados revelam o grande potencial dos componentes nanofotônicos para processamento ultrarrápido de sinal." O conceito demonstrado pelos pesquisadores reduzirá consideravelmente a complexidade técnica das futuras estações base de rádio e permitirá conexões terahertz com taxas de dados muito altas - várias centenas de gigabits por segundo são viáveis.