Receptor coerente de terahertz usando um único diodo de tunelamento ressonante

Com o objetivo de explorar aplicações avançadas de ondas eletromagnéticas terahertz (THz), grandes esforços estão sendo aplicados para desenvolver um receptor THz compacto e sensível. Aqui, propomos um sistema de detecção coerente simples utilizando um oscilador de diodo de tunelamento ressonante (RTD) por meio de mistura auto-oscilante com um oscilador RTD travado por injeção por uma onda portadora. A detecção coerente é demonstrada com sucesso com um aumento na sensibilidade de >20 dB em comparação à detecção direta. Como prova de conceito, realizamos comunicações sem fio THz usando um receptor e transmissor coerente RTD. Conseguimos uma transmissão em tempo real livre de erros de 30 Gbit/s, que é a mais alta entre todos os sistemas eletrônicos sem correção de erro até o momento. Nossos resultados mostram que o sistema proposto pode reduzir o tamanho e o consumo de energia de vários sistemas THz, incluindo sensoriamento, imagem e medição, o que possibilitaria avanços em uma ampla gama de campos, como ciência dos materiais, medicina, química, biologia, física, astronomia, segurança, robótica e veículos motorizados.