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1THz=8nm

笔者是光工专业的在读博士生，在微波光子学领域常常会涉及到光域和电域的转换，而1thz8nm是带宽（FWHM_f）和谱宽（FWHM_lambda）转换的核心公式。

无线通信：射频信号

众所周知，信号的本质都是电磁波，在电磁波频率低于100kHz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,一旦电磁波频率高于100kHz时,电磁波就可以在空气中传播,具有远距离传输能力人们生活中常用的电视、广播、移动电话都是基于这种高频电磁波，也被称为射频信号（RF）。
不难发现，RF的本质属性频率＞100kHz，微波信号作为射频信号的一种常用于无线通信之中。
但随着通信容量需求的不断增长，4G→5G→6G，人们所使用的微波频段也朝着高频拓展，但这不免也出现了成本高、传输损耗大、笨重且抗干扰能力差的问题。

光通信：光波段调制

与此同时，自低损耗光纤和半导体激光器相继问世以来，光纤通信技术得到飞速发展。相对于微波频段，光和近红外波段的频率范围要比微波频段高出大约4~5个数量级。
相对于微波传输，光纤通信的优势自然不必多说，首先光纤原材料是二氧化硅（硅约占地壳总重量的25.7%），仅次于氧且工艺成熟、成本非常低、抗电磁干扰能力强且传输损耗低，刚好可以弥补微波通信存在的不足，因此基于载波调制的微波光子学应用而生。

调制与解调

如何将要传输的射频信号利用光来传输，很重要的一个概念就是调制。
读者可以把调制和解调理解为快递员把一个快递装载在货车上，送达目的地以后卸货并送达收货地址：快递员把快递装载到货车上就是调制，快递配送就是信号传输的过程，快递送到指定地址并签收就是解调，快递就是信号，快递员就是光载波。
调制的定义是：把输入信号变换为适合于通过信道传输的波形，这一变换过程称为调制。通常把原始信号称为调制信号，也称基带信号；被调制的高频用于运载原始信号，因此称载波。传输完成后我们需要在接收端将信号提取出来就是解调制，也就是调制的逆过程。
调制和解调的原理需要基于傅里叶变换的知识去理解，这里就不多赘述。

nm与THz

lambda作为光的本质属性其单位为nm，它与频率f有公式：c=lambda*f，而光纤通信常用的光波段在1550nm附近。试想一个光谱（横坐标为波长lambda，纵坐标为强度P的二维曲线）宽度8nm的光波，其换算到频域（横坐标为频率f，纵坐标为强度P的二维曲线）它的带宽是多大？答案就是1THz.
具体的计算留给读者结合光的频率和波长换算公式和微分来完成了。

总结

基于电磁波的无线通信：长波 → 短波 → 超短波 → 微波 → 太赫兹 → 光 。
面向更大带宽、更快传输速度、更广泛的应用，光纤通信是必然的发展趋势！