Volymen av trådlös telekommunikation förväntas öka inom en snar framtid med en kontinuerlig ökning av datatrafiken och motsvarande nödvändiga ökningar av bandbredd. Det har därför blivit absolut nödvändigt att öka fotonfrekvensen till de övre delarna av millimeterområdet (mmWave), vilket motsvarar frekvenser mellan 30 GHz till 300 GHz.

Millimetervågsgenerering med hjälp av fotoniska tekniker har hittills varit begränsad till användningen av nära-infraröda lasrar som nedkonverteras till mmWave-området. Dock, sådana metoder drar för närvarande inte nytta av en monolitisk arkitektur och lider av den höga skillnaden i fotonenergier mellan det nära-infraröda och mmvågsområdet, som vi kallade kvantdefekten, vilket i slutändan kan begränsa konverteringseffektiviteten. Terahertz (THz) vågområde, med fotoner med lägre energier, är dock mycket anpassad. Dessutom, vi vet hur man genererar dem tack vare en kompakt miniatyriserad enhet, kvantkaskadlasrarna (QCLs). Dessa lasrar har inneboende andra fördelar i detta avseende:deras ultrasnabba dynamik och höga olinjäriteter öppnar för möjligheten att innovativt integrera både laserverkan och mmWave-generering i en enda enhet.

I den här artikeln, LPENS-forskare från Nano-THz-gruppen, i samarbete med team av C2N, BO i Pisa, ONERA i Palaiseau och University of Leeds har demonstrerat intrakavitet mmWave-generering inom THz QCLs över det aldrig tidigare skådade intervallet 25 GHz till 500 GHz. Viktigt, detta arbete öppnar möjligheten för kompakt, lågbrus mmWave generering med THz frekvens kammar.