記者3日從中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)青海觀測站獲悉，近日由中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)牽頭的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，在位于青海省海西蒙古族藏族自治州的雪山牧場亞毫米波天文觀測基地，成功實(shí)現(xiàn)基于超導(dǎo)接收的高清視頻信號(hào)公里級(jí)太赫茲（THz）/亞毫米波無線通信傳輸。這是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)，也是0.5THz頻段以上迄今最遠(yuǎn)距離的太赫茲無線通信傳輸實(shí)驗(yàn)。

太赫茲是頻率范圍在0.1至10THz，介于微波與光學(xué)紅外之間的頻段，是至今人類尚未充分認(rèn)知和利用的頻譜資源。它具有穿透能力強(qiáng)、光子能量低等特點(diǎn)，在天文觀測、物體成像、寬帶通信等領(lǐng)域顯示了重大科學(xué)價(jià)值和實(shí)用前景。太赫茲通信是解決未來空間海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸與落地難題的重要技術(shù)手段，但面臨因信號(hào)衰減嚴(yán)重而難以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)绕款i。

發(fā)射機(jī)功率、接收系統(tǒng)靈敏度以及傳輸場景等，是影響遠(yuǎn)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(tái)址環(huán)境，將超高靈敏度和高增益的太赫茲天文望遠(yuǎn)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。

據(jù)了解，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)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(jī)、太赫茲高效倍頻鏈、中頻帶寬擴(kuò)展和超寬帶調(diào)制發(fā)射等多項(xiàng)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(xué)太赫茲通信系統(tǒng)，并在海西州雪山牧場亞毫米波天文觀測基地實(shí)現(xiàn)高清視頻信號(hào)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(hào)發(fā)射功率僅10微瓦。

中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員李婧介紹，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，完成了地面外場遠(yuǎn)距離太赫茲通信傳輸實(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、雪山牧場亞毫米波多學(xué)科平臺(tái)建設(shè)奠定關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。