你从来没听迪安·马丁这么说过，哈佛大学约翰·a·保尔森工程与应用科学学院的研究人员通过半导体激光器无线传输了马丁经典作品《Volare》的录音，这是激光首次被用作无线频率发射器。在2019年4月24日《美国国家科学院院刊》上发表的一篇论文中，研究人员展示了一种可以无线发射微波、调节微波并接收外部射频信号的激光器。
罗伯特l华莱士(Robert L. Wallace)应用物理学教授、海洋大学(SEAS)电子工程高级研究员、该研究的高级作者费德里科卡帕索(Federico Capasso)说：这项研究为新型混合电子-光子器件打开了大门，是迈向超高速Wi-Fi的第一步。这项研究建立在Capasso实验室之前的研究基础上，2017年研究人员发现量子级联激光器中的红外频率梳可以用来产生太赫兹频率，即电磁频谱的亚毫米波，其传输数据的速度可以比现在的无线平台快数百。
该设备使用频率梳激光发射和无线调制微波，激光利用不同频率的光相互撞击产生微波辐射，研究人员利用这种现象将一首歌无线发送到接收器。图片：Marco Piccardo/Harvard SEAS
2018年研究小组发现量子级联激光频率梳也可以作为综合发射器或接收器，有效地编码信息。现在，研究人员已经找到了一种从激光频率梳中提取和传输无线信号的方法。传统激光器只发射一个频率的光，而激光频率梳与之不同，它同时发射多个频率，间隔均匀，类似梳子的齿。2018年研究人员发现，在激光内部，不同频率的光相互撞击产生微波辐射。激光腔内的光使电子以微波频率振荡——这是在通信频谱之内。
海洋研究所(SEAS)博士后、论文第一作者马可·皮卡多(Marco Piccardo)说：如果你想把这个设备用于Wi-Fi，需要能够把有用的信息放入微波信号中，并从设备中提取这些信息。传输微波信号的新设备首先需要的是天线。因此，研究人员在该设备的顶部电极上蚀刻了一个缺口，创造了一个偶极天线(就像旧电视顶部的兔耳天线)。接下来，调制频率梳来编码由梳的拍光产生微波辐射信息。然后，使用天线，微波从设备辐射出来，包含编码的信息。
无线电信号由喇叭天线接收，过滤后发送到计算机。研究人员还证明了激光射电可以接收信号，研究小组能够利用来自另一个设备的微波信号远程控制激光行为。这种集多种功能于一体的集成设备对无线通信有着巨大的潜力。虽然太赫兹无线通信的梦想还很遥远，但这项研究提供了一个清晰的路线图，展示了如何实现这一目标。
