我可以把无线电波变成光吗?

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2022-01-09 14:18:40

维基百科说光的频率是 300 THz。我制作了一个发射约 100 MHz 的无线电波发射器。

如果我将发射器的频率提高到 300 THz,天线会产生火花或光吗?

我可以做这个电路实际上 o_O 吗?有没有可以振荡 300 THz 的晶体管或 IC?我能找到 0.0025 pH 的电感(线圈)和 1 pF 的电容吗?

我知道这是一个科幻问题,但请不要取笑我:)

4个回答

我可以做这个电路实际上o_O吗?
有没有可以振荡 300 THz 的晶体管或 IC?
我能找到 0.0025 pH 的电感(线圈)和 1 pF 的电容吗?

不完全,不,也不。但这是一个积极研究的领域:太赫兹的真相

调谐 LC 无线电发射器的基本原理是谐振。在较高频率下产生高频调谐信号的技术也基于谐振,但由于频率较高,谐振元件需要小得多。您还需要一些系统来放大信号,记住太赫兹高于几乎所有晶体管的运行速度。您可以使用 LASER(受激辐射的光放大)获得特定频率的调谐光,这也是一个共振过程。中频可以由一种叫做速调管的装置产生,它在工作中位于真空管和激光器之间。

300THz 发射机?(红外线和微波之间的波段) - 有很多技术,也许知道如何。http://www.rpi.edu/terahertz/about_us.html

300THz 晶体管/IC - 没有。

在这些频率下使用分立电感器和电容器?不会。在非常高的频率下,传统的电容器和电感器会被其他设备取代(参见谐振腔)

在此处输入图像描述

从理论上讲,无线电波、光波、远红外波、微波、紫外线、X 射线等的“光子”之间只有一个基本区别,而这种区别就是光子的能量该能量可以使用简单的公式计算:

                                       E = hf  

其中 E = 以焦耳为单位的能量,h = 普朗克常数 (6.626 × 10−34 J·s),f 是光子的频率。

如果你计算数字,你会发现无线电波的光子能量比可见光光子的能量小数百万倍。

发光“发射器”(进入光学设备)使用电子从一个能级跳到另一个能级,而不是使用“调谐电路”。事实证明,能隙恰好是提供可见光光子的量。没有一种“万能的技术”可以在整个光谱中产生不同频率(能量)的光子。随着您需要越来越高的频率并且电路板开始呈现复杂管道的外观,即使是固态设备也变得更加奇特。

可以做到吗?

可能。纳米技术的新发展很可能会生产出能够将能量从无线电波光子转换为太赫兹、红外或可见光光子等的单一设备。他们已经开发出使用石墨烯的纳米管发射器和接收器。

http://berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml

不幸的是,我的水晶球目前正在磨损,所以我看不到未来。

这可能是可能的,但我不知道以这种方式工作的实用设备。如果您搜索可能的术语,您会发现一些工作,但更多的是物理实验而不是电子学。即使对于非常好的 SiGe IC 晶体管,晶体管也会在 100GHz 以下停止放大。

在相反的方向,有(某种)实用的光检测设备使用纳米天线阵列。我在德国看到了一些看起来很有希望的工作,我敢肯定他们不是唯一一个从事这项工作的机构。从光到直流比从直流到光更容易。

一个电光调制器可以完成我相信你所问的事情。这是维基的摘录:-

电光调制器 (EOM) 是一种光学器件,其中使用具有电光效应的信号控制元件来调制光束。调制可以施加在光束的相位、频率、幅度或偏振上。使用激光控制调制器可以将调制带宽扩展到千兆赫范围。

如您所见,AM、FM 或 PM 是可以实现的。