工程师研发可编程超表面设备 用太赫兹通信频段超高速传输数据

据外媒报道，普林斯顿大学的工程师开发了一种可编程超表面设备，该设备可以利用太赫兹通信频带实现超高速数据传输。

在电磁波谱中，太赫兹波段位于微波和红外之间，与现有的基于无线电的无线系统相比，太赫兹波段具有更强的数据传输能力。然而，与无线电波不同的是，太赫兹波段依赖于视线，当有物理障碍时不能很好地工作。但新的超表面设备可以通过在任何理想方向反射入射的太赫兹波来克服这一限制。普林斯顿大学电气工程副教授Kaushik Sengupta表示，“目前的无线电波发射器就像灯泡，把光发送到各处，而太赫兹光束就像激光笔。可编程的超表面可以产生任何可能的表面，就像超级投影仪一样。”据报道，这种类型的超表面有数百个可编程太赫兹元件，每个元件的直径都小于100微米，高度只有3.4微米。该器件由铜层制成，还包含与结构共振的有源电子器件，使其几何结构能够以每秒数十亿次的速度重新配置。根据所需的应用，单个太赫兹入射光束可以分为几个动态和定向光束，以保持在接收器的视线内。森古普塔表示，“这些表面元件可以像乐高积木一样编程。”为了证明这一概念，研究团队使用576个可编程元件测试表面元件阵列，并通过投影不可见的太赫兹全息图来演示光束控制。根据研究人员的说法，这些元素可以扩展成更大的阵列，并作为智能壁纸集成到环境中，在需要的地方反射太赫兹波。虽然布朗大学的工程学教授Daniel Mittleman没有参与这项研究，但他说：“这项新工作展示了一种新的方法，它不同于以前的大多数方法，可以扩展到太赫兹范围。关键是我们现在有了一种实用的方法来主动控制太赫兹光束的波前、光束大小、光束方向和其他特性。”。“这项技术的其他应用包括手势识别成像、工业自动化和自动驾驶汽车。在自动驾驶汽车中，太赫兹波段传感器和摄像头可以提高车辆感知和响应速度。

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