近日，中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)牽頭的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在青藏高原成功實(shí)現(xiàn)了基于超導(dǎo)接收的高清視頻信號(hào)公里級(jí)太赫茲無線通信傳輸，這是目前國際上首次將高靈敏度太赫茲超導(dǎo)接收機(jī)技術(shù)成功應(yīng)用于遠(yuǎn)距離無線通信系統(tǒng)。
這次實(shí)驗(yàn)在海拔4000多米的青海省海西州雪山牧場(chǎng)亞毫米波天文觀測(cè)基地開展，每年10月到次年3月是這里開展太赫茲頻段觀測(cè)的最佳時(shí)間段。實(shí)驗(yàn)中，發(fā)射端信號(hào)發(fā)射強(qiáng)度僅有10微瓦，相當(dāng)于手機(jī)基站發(fā)射強(qiáng)度的一百萬分之一，而科研人員在如此微弱的信號(hào)強(qiáng)度下，通過太赫茲超導(dǎo)接收機(jī)成功接收到了距離1.2公里處傳輸?shù)母咔逡曨l信號(hào)。
中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員李婧稱，微波通信相當(dāng)于兩車道的道路，而太赫茲通信因?yàn)榫哂懈鼘?、更豐富的頻譜資源，相當(dāng)于把車道增加到了六車道或者八車道，這是太赫茲的意義，而超導(dǎo)探測(cè)技術(shù)的意義就在于它的靈敏度很高，相當(dāng)于在更寬車道的道路上，跑的車性能更好了，幾乎沒有損耗，所以可以跑得更遠(yuǎn)。太赫茲是介于微波和光之間的頻段，被國內(nèi)外科學(xué)家認(rèn)為是未來通信中將被充分開發(fā)的頻譜資源。太赫茲通信則是解決未來衛(wèi)星或星地通信海量數(shù)據(jù)傳輸與落地難題的重要技術(shù)手段，但面臨信號(hào)衰減嚴(yán)重而難以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)绕款i。實(shí)現(xiàn)太赫茲遠(yuǎn)距離通信，一直是國內(nèi)外科學(xué)家們攻克的方向。
為了解決相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)難題，我國科研人員從20世紀(jì)90年代就開始了太赫茲天文探測(cè)技術(shù)相關(guān)研究，經(jīng)過近30年的前期技術(shù)積累，終于在近日實(shí)現(xiàn)了國際上首次將高靈敏度超導(dǎo)接收機(jī)技術(shù)成功應(yīng)用于遠(yuǎn)距離太赫茲無線通信系統(tǒng)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了在0.5太赫茲頻段以上迄今最遠(yuǎn)距離的太赫茲無線通信傳輸。中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員史生才介紹，開展相關(guān)研究我國有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：- 二是經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國在超導(dǎo)探測(cè)器技術(shù)方面處于國際前沿。
本次實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證了利用太赫茲/亞毫米波超導(dǎo)接收系統(tǒng)開展太赫茲通信的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，完成了地面外場(chǎng)高速數(shù)據(jù)太赫茲通信傳輸實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及系統(tǒng)性能評(píng)估，為未來空間/空地大容量太赫茲通信、以及雪山牧場(chǎng)亞毫米波多學(xué)科平臺(tái)建設(shè)奠定關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
