使用太赫兹（THz）频谱区域传输数据流可以满足前所未有的数据传输速率（即每秒太赫兹（Tb/s））不断增长的需求，因为它提供了更高的可用带宽。然而，开发超出最基本处理功能的物理组件，以构建未来太赫兹频率下的通信系统，是一项极具挑战性的工作。博士后研究员董俊良和一个国际科学家团队在国家科学研究院（INRS）罗伯特·莫兰多蒂教授的指导下，开发了一种新的波导管，以克服这些限制。他们的研究是该领域的首次，发表在著名的《自然通讯》杂志上。

雕刻波导管

在这篇论文中，科学家们提出了一种在金属线波导中通过工程化线表面实现宽带太赫兹信号处理的新方法，它们就像电磁波的管道，限制电磁波的传播。

“我们证明，通过在金属导线上直接雕刻设计合理的多尺度结构凹槽，我们可以在不向波导中添加任何材料的情况下改变反射或传输的频率（即太赫兹布拉格光栅）。”董说。

这一概念在太赫兹体制中首次被利用。它允许前所未有的灵活性来操纵在波导中传播的太赫兹脉冲，从而实现更复杂的信号处理功能。例如，与1G和2G中的短信和语音邮件相比，我们可以在6G中想到“全息信息”。

除了传输数据流，创新的太赫兹波导还可以提供多种信号处理功能。金属线波导的独特优势，包括结构简单、耐弯曲，以及与连接电缆的相似性，使其非常有前景。然而，严格限制限制了操纵传播的太赫兹波的可能方式。

通用方法

作为概念证明，研究人员引入了一种全新的波导几何结构：四线波导（FWWG），它能够维持两个正交极化（垂直和水平）的独立波，因此它们不会相互干扰。它首次开创了太赫兹波导中的偏振分复用技术。换句话说，它允许两个信息通道在一条传输路径上传输。最重要的是，通过集成布拉格光栅和雕刻，它们可以独立操作。

“我们的设备代表了第一个太赫兹波导结构，采用了基于金属的新设计，支持偏振分复用。特别是，实现如此复杂的信号处理功能的能力，即对复用太赫兹信号的独立操作，在其他地方从未实现过。”莫兰多蒂教授总结道。

这种实现宽带太赫兹信号处理的通用方法，结合新颖的波导设计，为下一代网络铺平了道路。它将允许引人入胜的应用场景，例如未压缩超高清视频的多通道传输、设备之间的超高速短距离数据传输，以及芯片间通信。