Electromagnetic waves in the terahertz frequency range offer many advantages for communications and advanced applications in scanning and imaging, but realizing their potential poses challenges. Researchers at Tohoku University have addressed one of the k
太赫兹频率范围内的电磁波为通信以及扫描和成像的高级应用提供了许多优势，但实现其潜力带来了挑战。东北大学的研究人员通过开发一种用于太赫兹波段信号的新型可调谐滤波器，解决了其中一个关键挑战。他们在《光学快报》杂志上发表了他们的研究成果
太赫兹波占据了微波和红外频率之间的电磁频谱区域。它们具有比无线电波更高的频率（更短的波长），但比可见光更低的频率。越来越拥挤的无线电波频谱承载着通过WiFi、蓝牙和当前移动电话通信系统传输的大量数据
电磁频谱低频部分的信号拥塞是探索太赫兹区域选项的一个动机。另一个是支持超高数据传输速率的能力。然而，将太赫兹信号用于常规应用的一个关键挑战是能够在特定频率下调谐和滤波信号。需要滤波以避免来自期望频带之外的信号的干扰
“我们已经构建并演示了一种用于太赫兹波的频率可调谐滤波器，它比传统系统实现了更高的传输速率和更好的信号质量，揭示了太赫兹无线通信的潜力，”东北团队的Yoshiaki Kanamori说。他补充说，这项工作还可以在太赫兹频带之外得到更广泛的应用
新的太赫兹滤波器基于一种名为法布里-珀罗干涉仪的设备，与所有干涉仪一样，该设备依赖于不同电磁辐射波在反射镜之间反弹时相互作用时产生的干涉图案。研究人员的版本使用了结构精细的光栅，其间隙小于相互作用波的波长，作为反射镜之间的材料
光栅的可变拉伸允许对其折射率进行微调，以调节干涉仪的滤波效果。这只允许传输所需的频率。使用不同的光栅可以控制不同的选定频率范围
该团队已经证明了他们的系统适用于下一代（6G）手机信号的频率
“除了我们的方法在通信系统中的应用，我们还设想在医学和工业中使用扫描和成像技术，”Kanamori说太赫兹波在扫描和成像中的一个优点是，它们可以很容易地穿透阻挡光通过的材料，包括生物组织。除了医疗应用之外，这还可以为材料分析、安全系统和制造业的质量控制提供机会。
“总的来说，我们的工作提供了一种简单且经济高效的方法来过滤和主动控制太赫兹波，这可以促进太赫兹波在许多应用中的应用，”Kanamori总结道