O volume do tráfego de telecomunicações sem fio deverá aumentar em um futuro próximo, com um aumento contínuo no tráfego de dados e os correspondentes aumentos necessários na largura de banda. Portanto, tornou-se imperativo aumentar a frequência de fótons para os alcances superiores da região do milímetro (mmWave), que corresponde a frequências entre 30 GHz a 300 GHz.

A geração de ondas milimétricas usando técnicas fotônicas até agora tem sido limitada ao uso de lasers infravermelhos que são convertidos para a região mmWave. Contudo, tais metodologias não se beneficiam atualmente de uma arquitetura monolítica e sofrem com a grande diferença nas energias dos fótons entre a região do infravermelho próximo e da onda mm, que chamamos de defeito quântico, o que pode limitar a eficiência da conversão. Região da onda Terahertz (THz), com fótons de energias mais baixas, no entanto, é altamente adaptado. Além disso, sabemos como gerá-los graças a um dispositivo compacto miniaturizado, os lasers em cascata quântica (QCLs). Esses lasers têm outras vantagens inerentes a esse respeito:sua dinâmica ultrarrápida e altas não linearidades abrem a possibilidade de integrar de forma inovadora a ação do laser e a geração de mmWave em um único dispositivo.

Neste artigo, Pesquisadores LPENS do grupo Nano-THz, em colaboração com equipes de C2N, NEST em Pisa, ONERA em Palaiseau e a University of Leeds demonstraram geração de mmWave intracavidade dentro de THz QCLs na faixa sem precedentes de 25 GHz a 500 GHz. Mais importante, este trabalho abre a possibilidade de compactação, geração de baixo ruído mmWave usando pentes de frequência THz.