美國加州大學(xué)歐文分校2月8日發(fā)布公告稱，該校研究人員創(chuàng)建了一種硅基微芯片發(fā)光器，其發(fā)射的G波段(110千兆赫到300千兆赫)毫米波信號創(chuàng)強度紀錄。這段頻率的光波更容易穿透人體等物體表面，提高醫(yī)學(xué)和安檢領(lǐng)域掃描和成像裝置的分辨率。這種芯片還將在5G無線通信領(lǐng)域展現(xiàn)關(guān)鍵應(yīng)用。

實驗室測試表明，芯片發(fā)光器的能效打破了現(xiàn)有紀錄，比同類裝置高出一個數(shù)量級，同時具有較強的抗干擾能力。領(lǐng)導(dǎo)該研究的加州大學(xué)歐文分校電子工程和計算機科學(xué)教授帕亞姆·海德瑞，將在本周舉行的美國電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)固態(tài)電路國際會議上介紹這一新研究成果。

這種芯片發(fā)光器在設(shè)計上有兩大創(chuàng)新：其一是將三種重要功能集成到一個裝置內(nèi)，即收集多個放大器的能量、將信號調(diào)到預(yù)設(shè)頻率、發(fā)出可用于檢測或通訊的信號，舍棄了傳統(tǒng)發(fā)光裝置內(nèi)低效級間系統(tǒng)，大大提高了能量輸出強度；其二是發(fā)光器內(nèi)半導(dǎo)體芯片被設(shè)計成八角形，特有的空腔結(jié)構(gòu)使其能發(fā)出圓極性信號，以微型自旋風(fēng)形式呈現(xiàn)，這種形狀的光束能穿透固體并提供清晰度極高的詳細內(nèi)部圖像。而現(xiàn)有大多數(shù)發(fā)光裝置只能產(chǎn)生線性極性信號，容易造成偏振而使信號減弱。

研究人員表示，新裝置將在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展示巨大潛力，用于從健康組織中分離腫塊，或?qū)蝹€蛋白進行精準研究。另外，對于正在研發(fā)中的5G無線標準、虛擬設(shè)備以及各種儀器、建筑和其他基礎(chǔ)設(shè)施中的傳感器和天線等，這種毫米波技術(shù)都會發(fā)揮重要作用，比如將其用于無人駕駛汽車的智能處理系統(tǒng)和雷達裝置，可提高盲點檢測準確度，避免撞車事故。