即將到來的5G網絡是暫時的解決方案，但不是長期解決方案。為此，研究人員關注的是太赫茲頻率，即電磁頻譜的亞毫米波波長。以太赫茲頻率傳播的數據比現在的無線傳輸速度快幾百倍。

 2017，哈佛大學約翰·A·保爾森工程與應用科學學院的研究人員發現量子級聯激光器中的紅外頻率梳可以提供一種產生太赫茲頻率的新方法。現在，這些研究人員已經發現了一種量子級聯激光頻率梳的新現象，這將允許這些器件充當能夠有效地編碼信息的集成發射器或接收器。

 “這項工作代表了激光器運行方式的完全范式轉變，”應用物理學Robert L. Wallace和Federico Capasso教授，電氣工程高級研究員、論文的資深作者Robert L. Wallace說。這種新的現象將激光器——一種在光頻率下工作的器件轉換成微波頻率下的先進調制器，這對于在通信系統中有效地利用帶寬具有技術意義。

 頻率梳被廣泛使用，用于測量和檢測不同頻率的高精度工具——光的顏色。與發射單個頻率的傳統激光器不同，這些激光器同時發射多個頻率，均勻間隔以類似梳齒。今天，光學頻率梳子用于測量特定分子的指紋，以探測遙遠的系外行星。

然而，這項研究對激光的光輸出不感興趣。

 “我們對激光的電子骨架中的激光產生了什么興趣，”海洋的博士后研究員和論文的第一作者Marco Piccardo說，“我們第一次顯示光波長的激光可以作為微波裝置工作。”

 在激光器內部，不同頻率的光一起產生微波輻射。研究人員發現，激光腔內的光導致電子在微波頻率下振蕩，這是在通信頻譜內的。這些振蕩可以被外部調制以將信息編碼到載波信號上。

 Piccardo說：“這種功能以前從未在激光中證明過。”“我們已經表明，激光可以起到所謂的正交調制器的作用，允許兩個不同的信息通過一個單一的頻率信道同時發送，并在通信鏈路的另一端被依次檢索。”

 “目前，太赫茲源由于帶寬有限而有嚴重的局限性，”卡帕索說。“這一發現為頻率梳開辟了一個全新的方面，并將在不久的將來導致太赫茲源用于無線通信。”