超高速光电信号转化仪面世

美国加州大学戴维斯分校的工程师发明了一种新型设备，该设备可将光脉冲快速转化成电子信号后返回脉冲，测量速度比现有设备的效率高约1万倍。这种设备可被应用于超快速、高容量的通讯系统，用以获取地球表面的图像和破解保密信息等。相关报告发表在近日出版的《自然·光子学》杂志上。

加州大学戴维斯分校电子计算机工程系的柳本（音译）教授说：“我们发现了一种途径，其可在结合电子学和光学标准的情况下，测量出极高容量的波形。”

新型设备比现有测量光脉冲的速度快约1万倍，其打破了现有技术的限制，可同时测量出脉冲的振幅和相位，并能实时测量出容量在100太赫兹范围内的信息，而目前电子设备的信息容量仅能达到吉赫兹带宽的十分之一。

研究小组将传入的信号按频谱分组，对其进行并联处理，并最终使其形成一个整体。高频脉冲可在给定的时间内“包裹”更多的信息。如果想捕捉到复杂的波形并将其快速解码为数字电子信号，设备就需要“捆绑”更多的数据，并将其转化为光信号。反之，设备还需实现从电子信号中获取光信号。

这一技术可被用于超高速的通讯体系及光探测和测距系统（LiDAR）中。LiDAR可通过激光脉冲快速扫描地貌景观，并生成十分详细的地球表面三维图像。研究人员表示，下一步研究团队将致力于把全部设备植入一枚微型硅晶片中，以便其更好地工作与应用。