揭秘，UTC-PD是如何凭实力在高速系统中畅游！

2008年将该系统用于北京奥运会赛事直播演示！

2009年进行了5.8 km 的远距离传输实验，还进行了雨衰统计实验！

2010年使用天线极化复用技术实现双向10 Gbps 或单向20 Gbps 传输速率！

2012年在前面极化复用的模式变化器基础上进行了改进，实现了双向10 Gbps 与10 GbE 的无缝连接！

对，你没看错，图上这个系统就是NTT 公司利用0.12 THz 系统做的各种通信系统实物与实验场景。

首先，在2004 年~2006 年期间，NTT 公司采用基于UTC-PD 的光电变换太赫兹源和光学MZM 调制的发射机，以及肖特基二极管检测接收机研制了0.125 THz 通信系统，如下图(a),(b)所示：

在上图(a)中使用62.5 GHz 信号调制光波，通过平面分波电路产生相隔0.125 THz 光信号，此光信号受发射数据(数据先由光信号转换为电信号)的调制，然后进入UTC-PD 进行光电转换，产生0.125 THz 的调制波，经过放大后馈入天线发射；接收端经天线后进入低噪放、检波器变成基带信号，经过放大、时钟数据恢复、电-光转换成光信号数据输出，如上图(b)所示。

其次，该系统进行了10 Gbps,300 m~800 m 的传输实验，成为国际太赫兹通信的标志性成果。随着InP HEMT TMIC 技术的发展，NTT 公司研究了全电子学0.12 THz 发射机代替了原来的光电变换发射机，如上图(c)所示，15.625 GHz信号经8 倍频至0.125 THz，而输入的光信号数据经光-电转换为电信号数据后对0.125 THz 载波进行ASK 调制，然后经过二级放大器放大后(40 mW)输出至天线。接收端仍然采用肖特基二极管检测技术来实现。上图(d)：表格列出了光电结合和全电子2 种技术的比较，显然全电子技术具有明显的优势。

因此，该模块因其优越的性能，一经推出就收到了市场的一致好评。

UTC-PD（Uni-Trave领-Carrier Photodiode，单行载流子光电二极管）是NTT公司推出的太赫兹混频器，采用行业应用Zyou的技术产生太赫兹辐射，两束波长不同的激光拍频到UTC-PD中，形成频率在75GHz-2.5THz范围内的太赫兹辐射。其结构特点是由p型中性光吸收层和n型宽带隙集结层构成，并且只用电子作为有源载流子。由于电子漂移速度远高于空穴，因此需要更强的入射激光激发产生更大量的电子才能引起电子的囤积，所以与PIN-PD相比，UTC-PD有效地YZ了空间电荷效应,使得输出信号下降沿更为迅速，这就极大程度上提升了探测器的响应速度。NTT公司共有两种UTC-PD光混频模块可供选择：波导耦合式，适用于THz通讯；集成天线式，适用于THz光谱及成像。

产品特点

• 与传统高速PIN-PD 相比，UTC-PD 的响应速度更快

•  GX率CW THz发生器

•  波导耦合式光电混频器，W、F、D、J波段可选

•  集成天线式光电混频器，bow-tie、log-periodic天线可选

产品参数

下图为波导式UTC-PD和集成天线式UTC-PD的示意图