近日，中國科學院紫金山天文臺牽頭的聯(lián)合實驗團隊，在青海省海西州雪山牧場成功實現(xiàn)基于超導(dǎo)接收的高清視頻信號公里級太赫茲/亞毫米波無線通信傳輸。這是國際首次將高靈敏度超導(dǎo)接收機技術(shù)成功應(yīng)用于遠距離太赫茲無線通信系統(tǒng)，也是0.5THz頻段以上迄今最遠距離的太赫茲無線通信傳輸實驗。中國工程物理研究院電子工程研究所和上海師范大學參與組織聯(lián)合實驗，中國電科54所、中國科學院理化技術(shù)研究所和長春光學精密機械與物理研究所參與部分研制。

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太赫茲是介于微波和光之間的頻段，太赫茲通信是解決未來空間海量數(shù)據(jù)實時傳輸與落地難題的重要技術(shù)手段，但面臨因信號衰減嚴重而難以遠距離傳輸?shù)绕款i，發(fā)射機功率、接收系統(tǒng)靈敏度以及傳輸場景等是影響遠距離太赫茲通信的重要因素。在適宜太赫茲/亞毫米波天文觀測的臺址環(huán)境，將超高靈敏度和高增益的太赫茲天文望遠鏡系統(tǒng)與太赫茲通信系統(tǒng)相結(jié)合，可顯著提升太赫茲通信傳輸距離。

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聯(lián)合實驗團隊完成了適應(yīng)極端環(huán)境的太赫茲高靈敏度超導(dǎo)接收機、太赫茲高效倍頻鏈、中頻帶寬擴展和超寬帶調(diào)制發(fā)射等多項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，全自主研制了一套0.5THz頻段基于超導(dǎo)隧道結(jié)外差混頻接收的全電子學太赫茲通信系統(tǒng)。在青海省海西州雪山牧場亞毫米波天文觀測基地（海拔約4300米處）實現(xiàn)了高清視頻信號的太赫茲無線通信傳輸，傳輸頻率為0.5THz，傳輸距離為1.2公里，信號發(fā)射功率僅10微瓦。本次實驗充分驗證了利用太赫茲/亞毫米波超導(dǎo)接收系統(tǒng)開展太赫茲通信的獨特優(yōu)勢，完成了地面外場高速數(shù)據(jù)太赫茲通信傳輸實驗驗證及系統(tǒng)性能評估，為未來空間/空地大容量太赫茲通信、以及雪山牧場亞毫米波多學科平臺建設(shè)奠定關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

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相關(guān)工作得到國家自然科學基金委員會、科技部、中國科學院、青海省科技廳、青海省海西州人民政府等的支持。