揭秘，UTC-PD是如何憑實力在高速系統(tǒng)中暢游！

2008年將該系統(tǒng)用于北京奧運會賽事直播演示！

2009年進行了5.8 km 的遠距離傳輸實驗，還進行了雨衰統(tǒng)計實驗！

2010年使用天線極化復用技術實現(xiàn)雙向10 Gbps 或單向20 Gbps 傳輸速率！

2012年在前面極化復用的模式變化器基礎上進行了改進，實現(xiàn)了雙向10 Gbps 與10 GbE 的無縫連接！

對，你沒看錯，圖上這個系統(tǒng)就是NTT 公司利用0.12 THz 系統(tǒng)做的各種通信系統(tǒng)實物與實驗場景。

首先，在2004 年~2006 年期間，NTT 公司采用基于UTC-PD 的光電變換太赫茲源和光學MZM 調制的發(fā)射機，以及肖特基二極管檢測接收機研制了0.125 THz 通信系統(tǒng)，如下圖(a),(b)所示：

在上圖(a)中使用62.5 GHz 信號調制光波，通過平面分波電路產生相隔0.125 THz 光信號，此光信號受發(fā)射數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)先由光信號轉換為電信號)的調制，然后進入UTC-PD 進行光電轉換，產生0.125 THz 的調制波，經過放大后饋入天線發(fā)射；接收端經天線后進入低噪放、檢波器變成基帶信號，經過放大、時鐘數(shù)據(jù)恢復、電-光轉換成光信號數(shù)據(jù)輸出，如上圖(b)所示。

其次，該系統(tǒng)進行了10 Gbps,300 m~800 m 的傳輸實驗，成為太赫茲通信的標志性成果。隨著InP HEMT TMIC 技術的發(fā)展，NTT 公司研究了全電子學0.12 THz 發(fā)射機代替了原來的光電變換發(fā)射機，如上圖(c)所示，15.625 GHz信號經8 倍頻至0.125 THz，而輸入的光信號數(shù)據(jù)經光-電轉換為電信號數(shù)據(jù)后對0.125 THz 載波進行ASK 調制，然后經過二級放大器放大后(40 mW)輸出至天線。接收端仍然采用肖特基二極管檢測技術來實現(xiàn)。上圖(d)：表格列出了光電結合和全電子2 種技術的比較，顯然全電子技術具有明顯的優(yōu)勢。

因此，該模塊因其*的性能，一經推出就收到了市場的*。

UTC-PD（Uni-Traveling-Carrier Photodiode，單行載流子光電二極管）是NTT公司推出的太赫茲混頻器，采用行業(yè)應用的技術產生太赫茲輻射，兩束波長不同的激光拍頻到UTC-PD中，形成頻率在75GHz-2.5THz范圍內的太赫茲輻射。其結構特點是由p型中性光吸收層和n型寬帶隙集結層構成，并且只用電子作為有源載流子。由于電子漂移速度遠高于空穴，因此需要更強的入射激光激發(fā)產生更大量的電子才能引起電子的囤積，所以與PIN-PD相比，UTC-PD有效地抑制了空間電荷效應,使得輸出信號下降沿更為迅速，這就極大程度上提升了探測器的響應速度。NTT公司共有兩種UTC-PD光混頻模塊可供選擇：波導耦合式，適用于THz通訊；集成天線式，適用于THz光譜及成像。

產品特點

• 與傳統(tǒng)高速PIN-PD 相比，UTC-PD 的響應速度更快

•  高效率CW THz發(fā)生器

•  波導耦合式光電混頻器，W、F、D、J波段可選

•  集成天線式光電混頻器，bow-tie、log-periodic天線可選

產品參數(shù)

下圖為波導式UTC-PD和集成天線式UTC-PD的示意圖