Le future reti dati wireless dovranno raggiungere velocità di trasmissione più elevate e ritardi più brevi, fornendo allo stesso tempo un numero crescente di terminali. Per questo scopo, sono necessarie strutture di rete costituite da tante piccole celle radio. Per connettere queste celle saranno necessarie linee di trasmissione ad alte prestazioni ad alte frequenze fino alla gamma dei terahertz. Inoltre, deve essere garantito il collegamento continuo alle reti in fibra di vetro, se possibile. I ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) utilizzano modulatori elettro-ottici ultrarapidi per convertire segnali di dati terahertz in segnali ottici. Questo è riportato in Fotonica della natura .

Mentre la nuova tecnologia di rete cellulare 5G è ancora testata, i ricercatori stanno già lavorando su tecnologie per la prossima generazione di trasmissione dati wireless. "6G" è quello di raggiungere velocità di trasmissione molto più elevate, ritardi più brevi, e una maggiore densità del dispositivo, con l'intelligenza artificiale integrata. Verso la rete cellulare di sesta generazione, molte sfide devono essere superate per quanto riguarda sia i singoli componenti che la loro interazione. Le future reti wireless saranno costituite da una serie di piccole celle radio per trasmettere in modo rapido ed efficiente grandi volumi di dati. Queste celle saranno collegate da linee di trasmissione, che può gestire decine o addirittura centinaia di gigabit al secondo per collegamento. Le frequenze necessarie sono nell'intervallo dei terahertz, cioè tra microonde e radiazione infrarossa nello spettro elettromagnetico. Inoltre, i percorsi di trasmissione wireless devono essere collegati senza soluzione di continuità alle reti in fibra di vetro. In questo modo, i vantaggi di entrambe le tecnologie, ovvero elevata capacità e affidabilità, nonché mobilità e flessibilità, saranno combinati.

Scienziati dei KIT Institutes of Photonics and Quantum Electronics (IPQ), Tecnologia delle microstrutture (IMT), e Radio Frequency Engineering and Electronics (IHE) e il Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF, Friburgo, hanno ora sviluppato un approccio promettente per convertire i flussi di dati tra i terahertz e i domini ottici. Come riportato in Fotonica della natura , utilizzano modulatori elettro-ottici ultrarapidi per convertire direttamente un segnale di dati terahertz in un segnale ottico e per accoppiare direttamente l'antenna del ricevitore a una fibra di vetro. Nel loro esperimento, gli scienziati hanno selezionato una frequenza portante di circa 0,29 THz e hanno raggiunto una velocità di trasmissione di 50 Gbit/s. "Il modulatore si basa su una nanostruttura plasmonica e ha una larghezza di banda superiore a 0,36 THz, "dice il professor Christian Koos, Responsabile di IPQ e membro del Consiglio di Amministrazione di IMT. "I nostri risultati rivelano il grande potenziale dei componenti nanofotonici per l'elaborazione del segnale ultrarapida". Il concetto dimostrato dai ricercatori ridurrà considerevolmente la complessità tecnica delle future stazioni radio base e consentirà connessioni terahertz con velocità di trasmissione dati molto elevate:sono possibili diverse centinaia di gigabit al secondo.