太赫兹灵活复用芯片

拓扑相变可重构

利用耦合双层谷霍尔拓扑光子系统中的合成拓扑相变，首次在太赫兹频段实现片上多功能可重构的灵活复用芯片，为6G通信提供CMOS兼容的集成方案。

Ren, Hang · 徐速 · Lyu, Zhidong · Li, Yuanzhen · Yang, Zuomin · 许全 · 于永 · 栗岩锋 · Gao, Fei · Yu, Xianbin · 韩家广 · Qi-Dai, Chen · Hong-Bo, Sun

National Science Review 2024

参数信息

最大传输速率

12 Gbit/s

第二路传输速率

10 Gbit/s

信道带宽1

2.5 GHz

信道带宽2

3 GHz

调制格式

16 QAM

技术优势

支持动态重构

通过耦合/解耦状态的转换实现模块化拓扑相变和子信道切换，芯片功能可按需重新配置。

CMOS工艺兼容

采用标准硅工艺制备，可与其他有源器件单片集成，降低封装和互联复杂度。

高速太赫兹传输

在120和130 GHz载波上实现10/12 Gbit/s的QAM-16数据流，带宽2.5/3 GHz，满足6G候选频段的高速互联需求。

应用场景

• 太赫兹通信：在太赫兹频段实现高速多路复用，提升频谱利用效率，为超高速无线回传和接入提供核心复用器件。
• 6G前端集成：CMOS兼容、可重构的复用芯片可直接嵌入6G射频前端，适应动态变化的信道环境和多制式共存需求。
• 柔性高速互联：利用柔性芯片实现板间或设备间的高速太赫兹互联，替代传统刚性波导，降低装配难度并支持弯曲布线。
• 太赫兹光子集成：基于谷霍尔拓扑光子机制，可与激光器、调制器等有源器件单片集成，实现完整的太赫兹信号处理链路。