混合光电太赫兹放大器

功率近4 W

集成光子辅助太赫兹产生、行波管放大与空间分集接收，实现335 GHz频段超千米级无线传输。

Cai, Yuancheng · Zhang, Lin · 张娇 · Hua, Bingchang · Ma, Kexin · Bian, Xingwang · Lei, Mingzheng · Jiankang, Li · Cai, Jun · Pan, Pan · 黄永明 · Feng, Jinjun · 朱敏 · 尤肖虎

Light: Science and Applications 2026

参数信息

行波管放大器输出功率

4 W

行波管放大器增益

50 dB

信噪比提升

3 dB

净速率

27.84 Gbit s-1

速率-距离乘积

61,248 Gbit s-1 m

技术优势

功率够猛，链路拉长

335 GHz行波管放大器输出近4 W，比传统光子混频方案高几个量级，直接补偿路径损耗，使无线传输距离从百米级跃升至公里级。

分集接收提信噪比

采用简单空间分集接收方案，将接收信噪比提升约3 dB，在不增加发射功率的情况下增强链路可靠性。

打破速率距离纪录

实现2.2 km链路上27.84 Gbit/s净速率，速率-距离乘积61,248 Gbit/s·m，为300 GHz以上报道的最高水平。

应用场景

• 太赫兹无线回传：直接用于城市基站间太赫兹回传，替代光纤铺设或毫米波链路，覆盖公里级距离并支持数十Gbit/s容量。
• 卫星间高速链路：行波管放大功率近4 W，可驱动星间链路跨越数千公里，建立高数据率卫星骨干连接。
• 无人机高空通信：可搭载于高空无人机作为空中基站，与地面用户建立2 km以上高速太赫兹链路，摆脱光纤依赖。
• 航空宽带接入：机载终端借助高功率太赫兹链路接入地面网络，提供飞机到地面的宽带连接，突破传统微波容量瓶颈。
• 6G前传网络：为6G前传提供超100 GHz带宽的低延迟连接，替代光纤承载，灵活部署于密集城区。