联邦技术学院

留学加拿大，就像是登上了有多样化选择且有无限可能的诺亚方舟，温暖、平和、友善、包容、多元化等一切的美好都在彼岸呼唤着你。

要达到理想的彼岸，需要我们在留学路上规划规划再规划、努力努力再努力。好好学习、争取实习、找到工作、拿到身份，过上自己想要的有质量的美好生活。

今天世景小编为大家分享的主要内容是：加拿大联邦EE移民系统的前世今生、未来的预判以及如何在EE筛选中占据有利地位。

一、加拿大联邦EE移民系统的前世

2015年开始实施的加拿大联邦移民EE系统，包括联邦技术移民(FSW)、经验类移民(CEC)、省提名移民和技工类移民(FST)等四个类别。实施五年多的联邦移民EE系统是加拿大移民史上甚至是全世界最有效、最成功的移民选拔体系，为加拿大选拔到了真正有文化、有语言、有能力的高素质移民。加拿大的移民正在从投资移民为主的“财”移转为EE系统的“才”移。

加拿大联邦移民的EE评分系统由年龄、学历、工作经验、英语水平、技术适用性等五个方面组成。虽然申请人数众多，申请分数较高，竞争也是越来越激烈，但是相对比较公平公正，能否胜出全靠自己的分数高低，基本能够主观把控。

在联邦技术移民、经验类移民、省提名移民和技工类移民等四个EE系统的类别中，联邦技术移民(FSW)以海外移民申请者为主，省提名移民是所在省份给予满足条件的申请者加600分（像BC、安大略省等省份都有省提名项目），技工类移民是具有加拿大本地工作经验的申请者申请为主，留学生移民基本都是走经验移民通道(CEC)。

加拿大联邦移民EE系统每个月两次在池子中筛选（又称为捞人），在确定的分数线以上都会被捞走，进入移民的下一个阶段递交移民申请资料。

二、加拿大联邦EE移民系统的今生

因为疫情原因，加拿大联邦移民局从今年3月4日后暂时停止了联邦技术移民（FSW）的海外申请，缺少了这部分竞争者，EE分数一路直线下降。到6月25日的第154次筛选到达了今年的最低点431分。

7月8日，加拿大联邦移民EE系统不分类别的第155次筛选，重新开放了海外申请者的联邦技术移民（FSW），筛选分数一下子增加了47分飙升到478分。

重新开放的海外申请者, 让原已严酷的竞争进入更为险峻的白热化阶段（暂停前最后一次EE分数471分），预计七月G类雅思开考后，移民邀请分数高高在上重回460分以上将会成为常态。

3月下旬至6月底的八次EE系统邀请，是加拿大联邦EE移民千载难逢的好时机，估计往后很难再出现这样的捡漏机会。

恭喜那些听了世景小编建议，早早考完雅思做好申请准备的加拿大境内的同学们，机会总是青睐有规划有目标有准备的幸运者。

三、加拿大联邦EE移民系统的申请趋势

近4个月技术移民（FSW）的暂停，这些名额被部分转移到了经验类移民上，给以留学生为主力军的加拿大经验类移民创造了机会，大多数在加拿大境内的申请者因此获益，7月8日技术移民的重新开放意味着难得的窗口期结束了。

申请趋势的分析解读：

1.7月8日第155次不分类别的筛选，增加600分的省提名申请人也在其中，所以分数线特别高，如果除去这些省提名申请者，估计分数在470分左右；

2.通过这八次筛选，应该清楚的认识到这一点：身处海外的联邦技术移民(FSW)要比在加拿大境内的经验移民(CEC)的申请分数要高许多；

3.七月开始恢复雅思考试，将增加两类竞争者：一类是工作满一年具备移民资格的申请人，获得雅思考分后将进入筛选池子；另一类是对雅思不满意的申请人重考雅思再进入筛选池子，使得申请人的整体分数会提高；

4.一些来自美国顶尖学校的优秀留学生实习和工作履历非常优秀，有的人还有H-1b工签甚至已经进入绿卡排期，都千方百计想移往加拿大（近期来咨询的这部分人数进入一个前所未有的高峰期）；

5.这次疫情全球表现最好的留学国家是加拿大，趋之若鹜的先知先觉者都在向往有移民机会的加拿大（近期一些咨询群体是原来很少出现的：国内已经完成了原始积累的高素质的30多岁的精英人士，有的才刚结婚、有的孩子才刚出生）；

6.从去年开始，许多香港人回流或者进入加拿大，他们不一定会参与移民名额的竞争，但是这些有见识、英语好、能力强的竞争者会占据本就稀缺的工作岗位，再加上今年的疫情提高了加拿大的失业率，对于毕业后准备找工作的留学生来说提高了难度；

7.闭关自守的国际趋势，美国特朗普变化多端的移民政策，使得原来许多钻工作签证和移民政策空子的移民大户印度人也纷纷改往加拿大。

四、如何在EE筛选中占据有利地位

加拿大联邦EE移民评分系统总计分为1200分，获得省提名资格可以得到600分，其余600分由年龄、学历、工作经验、语言水平、技术适用性等五个方面组成。其中语言水平在这五个部分中占据最重要的地位，直接决定了移民分数的高低；工作是先决条件，直接决定了是否有移民资格。

申请人要做的是在这600分中尽可能争取高分，以提高自己在快速移民通道中的竞争力，除去已经不能再提高分数的年龄分，提高教育背景、语言成绩、增加工作经验年限、找到志同道合的配偶或者同居伴侣一起申请移民都可以增加分数，在EE系统筛选中占据有利地位。

找到专业工作是进入联邦移民EE筛选池子的先决条件，所有的留学移民规划都要紧紧的围绕着重中之重的找工作这个环节，我经常说的一句话：留学加拿大最困难最重要的一门课是找工作，找到专业工作才能进入联邦EE移民评分系统。

找工作是个系统工程，不是一蹴而就的，不能临时抱佛脚，要有充分的准备，厚积薄发。因为进入联邦移民EE筛选通道前提是要有一年的专业工作经验，所以在此世景小编简要强调一下为能找到工作需做的必要准备。

1.留学移民更需要规划和执行力。留学加拿大一定要提前规划、提前准备。十几年来看到的许多留学生的状态是：刚来加拿大时没有想法和规划，而临近毕业时却非常想留下来；

2.不要把学校排名和知名度看得太重。考入名校只代表某一个阶段的学习优秀，只有找到专业工作才代表真正的优秀。尽量选择留学生移民政策好、移民机会大的省份地区的学校，选择大学时要将学校所在省份的工作机会和找工作的资源、学长学姐的就业率和就业质量综合起来考虑，尽可能申请技术含量高、实际应用强的co-op专业。带有co-op的专业对毕业后找工作有帮助，找到专业工作又有助于移民，这是一个良性的循环；

3.语言很重要。多接触交往不同国家的朋友，不要仅局限于华人的小圈子中。语言能力将会贯穿一生，申请学校、找实习、申请移民、入籍时都要用到；

4.认真做好面试准备。掌握关注自己所学专业的就业现状、行业发展、招聘信息。积累足够的专业经验，积极做好面试前准备，做到知己知彼，面对失败不要畏惧、不要退缩，要有锲而不舍的的毅力；

5.争取考出所学专业的证书。个人能力比学校重要，专业证书比学历重要，工作经验比文凭重要；

6.争取内推。加拿大是一个人情社会，单位招聘时偏向于熟人推荐，内部推荐是最快捷、最可靠的找工作方法。和学校负责实习的老师、正在实习或者已经找到工作的学长学姐建立良好的人脉关系，平时多沟通、交流，联络感情虚心请教学习，显示自己积极努力向上的状态。找工作的渠道，除了内部推荐还有：上门推销自己、打自荐电话、做义工、就业咨询中心、网上找工作等等；

7.假期尽量留在加拿大打工找实习。留学生想家和父母都很正常，但是除非必须，假期时尽量不要回国或者少回国，留在加拿大找实习找工作；

8.留学加拿大最大的价值是移民。重中之重是身份，所以找工作时不要挑精拣肥，待取得身份后会有助于找工作。并且取得身份后，不仅在经济上所有的投资都得到了回报，也是在风雨纷争的世道中给自己增加了从容选择和无限可能。

9.父母尽可能多陪伴。找实习找工作的紧要关头，父母尽可能陪在孩子身边，一个紧紧的拥抱、一个安慰的眼神，对于找工作迷茫中的孩子都是极大的支持，也只有这时候父母才会真正切身感受到孩子的不容易；

10.尽早考取加拿大驾驶证。加拿大是轮子上的国家，不会开车将寸步难行，这也是找实习找工作的必备条件；

11.提升寻找信息、辨识信息、处理信息的能力。不要盲从那些找不到实习、找不到工作的学长学姐的误导信息，多接触交往已经找到实习、找到工作甚至移民的学长学姐。对于一些始终生活在华人圈子中的老移民传导的信息也要学会正确辨别；

12.把移民交给有加拿大移民局法定代理资质的机构。

世景海外：识别什么是无牌移民中介！RCIC移民法律顾问才是你申请加拿大移民的护航者zhuanlan.zhihu.com

五、常见问题集锦

1.现在EE分这么高，两年工作时间可以加15分，如果工签快要到期分数还是不够，应该怎么办？

两年工作经验不是增加15分，应该是增加13分，一年工作经验40分，两年53分。工签时间到期后，如果有工作问题应该不大，延长工签就有机会继续呆在加拿大；如果没有工作，那么工签时间到期后只能离开加拿大，回国走技术移民通道FSW。

2.读完本科再申请技术学院读书可以增加移民分数，这个学习签证能顺利拿到吗？

如果是在加拿大本科毕业后再申请技术学院的研究生文凭，学习签证应该问题不大；如果持有国内大学以上学历的来加拿大倒读技术学院，学签就会有难度。

3.提交法语成绩为第二外语可以加分？

法语达到一定成绩可以有相应的加分，刚才世景小编前面的分享忘记说：英语和法语都有机会提高语言分数。安大略省还有一个单独的法语移民通道，在安省的法语能力强的同学可以重点关注。

4.已经申请了工签还能再申请读一年的学院吗？

已经申请了工签就不能再去申请加拿大的学校，在加拿大不能同时具有学习签证和工作签证，学习签证和实习签证可以共存，不要听信不负责任的中介的误导。这也是我再三提醒的留学移民的规划，工作一年后再去读书，毕业后留给找工作的时间更少了，我看到好几个同学这样操作，现在都已经无奈回国了。

5.记得您之前提到过有些工作是可以加分的，能具体说一下吗？

安大略省有个优才计划通道，每个阶段会列出安省职场急需的专业工种，前期优才计划通道绝大多数都是计算机专业（曾经有过一次财务管理人员）。进入优才计划的特殊通道后可以降分被邀请。安大略省的优才计划通道不定期打开，专业也不是恒定的。

6.您对金融数学专业的就业有什么看法？

滑铁卢大学的金融数学是非常好的专业。在世景小编看来，专业确定以后，语言水平、实习经历、工作能力、团队协作精神等这些综合素质，决定着能不能找到工作或者决定能不能在职场上走得更远。

7.孩子们申请加拿大本科时都考过雅思，一般都过了6.5分，移民需要的G类雅思要求更高？考了G类雅思成绩几年内有效？

G类移民雅思要比申请加拿大大学时的A类学术雅思稍微容易些，G类雅思成绩有效期也是两年。

8.本科后，不间断的读研或者一年的大专，工签还是三年吗？

连续的学习时间工签还是三年。如果从国内本科毕业来加拿大入读研究生需要注意，尽量选择两年学习时间以上的项目，这样可以确保有三年工签。毕业后的三年工签时期，不仅仅是争取移民的三年，也是人生中的黄金三年，有了不错的知识储备和学习能力，年富力强，正是可以好好奋斗决定自己人生高度的时候，一定要珍惜。

9.加拿大本科毕业后再申请技术学院需要注意什么？

今年因为疫情原因，失业率高找工作比较困难，本科毕业后再读技术学院也是一个选择。特别是对于那些本科阶段没有实习经历的同学来说，这是一个纠错机会，尽量选择有实习机会的专业，这样操作比在同一个学校读双学位或者荣誉学位，更为有用针对性更强。

10.目前我孩子打算本科毕业后先工作了，有什么好的建议吗？

抓住加拿大留学生移民最好时期的机会，毕业后如果能够找到工作，应该尽早工作移民拿身份。前几年群里三个优秀的孩子本科毕业后找到了专业工作，在先工作还是入读研究生的选择中犹豫纠结，后来听从我的建议先工作拿身份，发展的都很好也取得了身份，现在一边工作一边入读在职研究生，单位可以提供学习时间和报销学费，这也是非常好的选择，加拿大这边的在职研究生文凭的含金量也是蛮高的。

11.我想问一下，荣誉学位有必要读吗？还是读一个普通学位早点毕业更好？

对于那些准备移民留下来的同学来说，一切的一切都要围绕着工作移民而展开，实习会比荣誉学位更重要。荣誉学位是你学习能力强的表现，但是如果选择移民留下来的，需要你在这两者之间找到平衡点，保证正常的学习成绩并且取得实习经验，一定会比荣誉学位更有助于找到工作完成移民。这也就是我常说的留学规划问题，如果准备毕业后回国，那么这种荣誉学位或者研究生等等会更重要。世景小编经常说的三句话与大家共勉：个人能力比学校重要；专业证书比学历重要；工作经验比文凭重要。

12.在加拿大找到工作就可以有工作经验，什么样的雇主担保可以加分，可以加多少分？

雇主担保原来可以加600分，等同于省提名移民的600分，移民政策改变后，雇主担保提名不再享受600分加分，现在的雇主担保提名分两种，高级管理人才加200分，其他的雇主担保提名加50分。

13.请问如果工作没满一年也可以进池子吗？那如果进池子时工作没满一年计算分的时候就没有加分吗？

工作满一年是最基本的条件，不到一年没有资格进入EE筛选。

14.申请加拿大学习签证时有什么需要注意的？

从做加拿大第一个学签开始，所有的资料都要备份保存好，以后的实习签证、工作签证、移民、入籍以及父母团聚移民时都要用到，这些申请资料与你第一次做加拿大学习签证时的资料都要全部吻合。通过中介做的申请资料，更需要留意小心，最好全部亲自看过审查过比较好，有时候中介为了方便通过，会按照他们的常规操作去做一些处理，如果当年没有留意纠正，以后后续申请时出现麻烦就比较难处理。

15.Double Major这种能加分吗？能算多一个专业吗？

关于双学位，世景小编把之前了解到的简单介绍一下，供大家参考。双学位指的不是一个学校里的double major，而是两个文凭。同一个学校本科毕业，只有一个文凭，不符合这个加分条件。双学位通俗点说是拿了两张纸，第一张纸必须是三年以上的学制，另一张纸至少一年以上的学制，第二张纸有无学位不是必须，但这些证书必须都是政府认可的大学或学院颁发的。

16.我们的孩子在达尔豪斯大学，能详细介绍一下新斯科省省提名的要求和过程吗？

新斯科省省提名项目，这个项目直接对接联邦EE系统，要求和联邦EE基本一致，只是语言要求稍微低了一点。新斯科省还有一个适合国际留学生的省提名项目是AIPP（大西洋四省移民项目），可以去了解一下，但是AIPP项目被国内的移民中介玩坏了，目前移民局对这个项目审查非常严谨。

2020年发生的一系列黑天鹅事件预示着，加拿大随时可能成为这个星球上最后一个移民国家。

希望准备移民拿身份的留学生把加拿大作为自己的爱人，发自内心的喜欢它、爱着它、接近它、感受它，不要看到有希望了才去努力奋斗，奋斗拼搏了才会看到希望。

做不到先知先觉，也要争取做到中知中觉，最不济的也要后知后觉，一定不能不知不觉。先知先觉的人会争取创造机会，后知后觉的人会把握住机会,不知不觉的人在懵懵懂懂中失去机会。

哈利波特有句著名的台词：我们面临选择的时候，不是在the right way or the wrong way 中选择，而是在the right way or the easy way 中选择。在现实生活中，现在选择the easy way的，以后走的一定是the difficult way。不信你走走试试。人这一生，是one way的旅程，有去无回，在生命临近终点时候经历the difficult way，才会发现早年选的the easy way的确是the wrong way。

我们留学加拿大的家庭选择了the difficult way，事实会证明我们的选择是the right way。

20 世纪 60 年代，科幻片《神奇旅程》（Fantastic Voyage）第一次向人们描绘了这样的场景：利用微缩科技进入人体内部修复受损的细胞。随着科技的发展，该影片里的很多猜想现在都已实现。

纳米医疗技术专家、苏黎世联邦理工学院助理教授 Simone Schuerle 就曾发明过一种由 3D 打印而成的、可受外部磁场操控的微型机器人。这种机器人能够向肿瘤等病变组织输送纳米颗粒药物，实现更精准的靶向给药。

这种技术到底有什么神奇之处？它又会如何改变我们的生活？在全球新兴科技峰会的讲台上，Schuerle 现身说法，分享了自己和她所带领的团队在这个领域取得的最新成果，并展望了纳米医疗技术光明的未来。

图|苏黎世联邦理工学院助理教授 Simone Schuerle（来源：EmTech China）

对于精准医学来说，如今是一个令人兴奋的时代。科学家们希望可以用新的技术，来预测病人的发病时间，并且为他们提供相应的干预，而这正是纳米医疗技术的核心。

纳米医疗技术的尺度非常小。DNA 的宽度大约是 2 纳米，而一些纳米医疗工具的大小比 DNA 还要小。在这样微小的尺度下，很多基础的物理性质都和我们所熟悉的不一样。以一块金子举例，我们所熟悉的金子的颜色，是金灿灿会反光的，然而，纳米尺度的金离子却可以呈现出五彩缤纷的不同颜色。这意味着，用于医疗的纳米机器人和常规的机器人很不一样。

Schuerle 表示，纳米医疗机器人的输入端是人体和一些外在的信号，经过处理之后，会生成相应的输出。举例来说，在输入端，能够控制和驱动纳米机器人的有磁场、超声波、温度、光感等等；而输出的信息则可以是 pH 值的变化、生物标记物的释放，甚至是微型气泡等可以用来表征疾病的信号。通过处理之后，我们就可以获得诊断信息，甚至还可以把纳米机器人作为一个医疗工具，来进行癌症的诊断和更好的治疗。

图|纳米医疗机器人的输入、处理和输出过程。（来源：Simone Schuerle）

因此，纳米医疗技术是一个交叉融合的学科。它需要化学、生物学、医药、计算机科学、物理学等许多领域的通力合作，Schuerle 把这种合作叫做科学的整合。

在癌症治疗领域，纳米机器人可以更加有效地把治疗方法精准地实施在癌细胞上。

比如说，有一个病人可能患了癌症。通常，医生会取一个活体切片，然后对一些特定的酶进行化验，来判断罹患癌症的风险到底有多少。

对酶进行测量的方式，是利用一些传感器。当这些传感器碰到酶的时候，会释放出一些标记物，然后这些标记物是可以被探测到的。然而，酶存在于人体内的很多地方，使得这种测量的噪音非常大。Schuerle 研发出了一种纳米外壳，可以很好地保护好纳米传感器，把它们精准地送到癌症的病灶。之后，利用磁场的发热现象，激活并打开这些纳米外壳。产生的标记物可以通过尿液排出，然后我们就可以进行检测。

图|纳米外壳可以保护纳米传感器，把它精准地送达病灶。（来源：Simone Schuerle）

另一方面，在传统的给药方法中，只有约 1% 的药物是真正能够在病灶上起效的。因此，Schuerle 希望可以利用磁控技术，把微型胶囊更好地送到病灶上。然而，由于胶囊的尺度实在是太小了，它在血液、组织里穿行的阻力非常大。阻力的大小与表面积的大小有关，一个 1 立方米的正方体，它在表面积是 6 平方米。但如果把这个正方体切成无数个大小只有 1 立方纳米的小正方体，那么总表面积会是之前的 10 亿倍。由于大小的限制，穿过人的组织去做磁力控制非常难。

Schuerle 利用仿生学，发明了一种特殊的螺旋结构纳米医疗机器人。它通过 3D 打印制造出来特殊结构，模拟的是大肠杆菌鞭毛的形态。这种特殊形状的纳米机器人，就可通过磁力的控制，实现在血液和组织里自由地移动。

苏黎世联邦理工学院走出来的知名中国校友不少中国学子迈出国门求学，并取得了非常傲人的成就。今天我们就来盘点一下游学苏黎世联邦理工学院的知名人物吧~

周培源著名流体力学家、理论物理学家、教育家和社会活动家周培源，江苏省宜兴县人。著名流体力学家、理论物理学家、教育家和社会活动家。1924年周培源毕业于清华学校，1927年在美国加利福尼亚州理工学院学习，获博士学位。1929年，赴瑞士苏黎世高等工业学校，在S.泡利教授领导下从事量子力学研究。1929年回国后任清华大学物理系教授。

汤德全矿山机电专家和教育家汤德全，矿山机电专家和教育家，学科奠基人。主持创建了我国高校第一个矿山机电专业，为培养矿山机电人才奠定了基础；负责创建了北京市第一个液压件车间和粉末冶金研究所；把机电一体化、智能化等技术引用到煤炭工业，为建立先进的试验检测装置做出了贡献。曾在瑞士苏黎世联邦工业大学动力机械系学习。获得瑞士联邦动力机械专业学位工程师学位。

李静海中国科学院副院长李静海，现任中国科学院副院长、党组成员，中国科学技术学会副主席（兼）。1982年，毕业于哈尔滨工业大学热能工程专业；1984年，获哈尔滨工业大学硕士学位；1987年，在中国科学院化工冶金研究所获博士学位，后赴美国纽约城市大学化工系和瑞士联邦理工学院机械系做博士后研究；1990年，回国后在中国科学院过程工程研究所工作。

吴启迪智能控制专家，教授，博士生导师吴启迪，清华大学自动控制专业硕士学位，瑞士联邦苏黎世理工学院电子工程博士学位。智能控制专家，教授，博士生导师。1978年9月加入中国共产党，是中共第十六届中央候补委员。曾任中华人民共和国教育部副部长，同济大学校长等职；是中国第一位经民主推举产生的大学校长。

许靖华旅欧国际知名科学家许靖华，旅欧国际知名科学家，1929年6月28日生于江苏南京，祖籍安徽歙县许村。瑞士联邦理工大学教授。美国国家科学院、地中海科学院、台湾中央研究院院士。在地质学、海洋学、地球物理学、环境科学等领域卓有建树。作者：onliness1

苏黎世联邦理工学院诺贝尔奖知名校友苏黎世联邦理工学院诞生了一大批对瑞士乃至世界有影响力的人物，今天我们一起看一下他们当中，谁获得过诺贝尔奖吧！

弗里茨·哈伯德国化学家弗里茨·哈伯，德国化学家，他曾先后到柏林、海德堡、苏黎世求学，做过著名化学家霍夫曼和本生的学生。1909年，成为第一个从空气中制造出氨的科学家，使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展，因此获得1918年瑞典科学院诺贝尔化学奖。

阿尔伯特·爱因斯坦犹太裔物理学家阿尔伯特·爱因斯坦，犹太裔物理学家。1900年毕业于苏黎世联邦理工学院，入瑞士国籍。1905年，获苏黎世大学哲学博士学位，爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理奖，创立狭义相对论。1915年创立广义相对论。

彼得·德拜德国物理学家彼得·德拜 ，美国物理化学家。1884年3月24日出生于荷兰。1901年进入德国亚琛工业大学学习电气工程，1905 年获电子工程师学位，1911年他继爱因斯坦受聘为苏黎世大学任教。因他通过偶极矩研究及x 射线衍射研究对分子结构学科所作贡献而于1936 年获诺贝尔化学奖金。

里夏德·库恩奥地利－德国化学家里夏德·库恩，奥地利-德国化学家，1922年毕业于慕尼黑大学，获哲学博士学位。1926－1929年任苏黎世高等技术学校教授。1936年，由于合成了核黄素、确定了抗皮炎素(维生素B6)的结构、合成了约300种植物性颜料，发表了约700篇论文，内容涉及化学、维生素生物化学和辅酶等方面的研究工作，从而荣获1938年度的诺贝尔化学奖金。

拉沃斯拉夫·鲁日奇卡克罗地亚化学家拉沃斯拉夫·鲁日奇卡是克罗地亚化学家，1939年获诺贝尔化学奖。曾任职于苏黎世联邦理工大学。作者：onliness1

导读

近日，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员们开发出一种新型调制器。采用这种调制器，通过毫米波形式传输的数据可直接转化到在光纤中传输的光脉冲中。通过这项技术，从核心网到用户家庭终端设备之间的通信连接，将显著地变快变便宜。

背景

光波的高频振荡，使之非常适合高速数据通信。通过光纤发送的光波，每秒可轻松地携带几百吉比特（Gigabits）的数据。1吉比特相当于10^9比特。

然而，随着光纤通信网络的不断发展，“最后一英里（Last-mile）“问题，成为了困扰着许多用户与电信运营商的主要问题之一，也成为了光纤通信迈向更高速度的主要瓶颈。

什么是“最后一英里”问题？最早，它是指电信服务商在公用模拟电话通信网建设中接入工程的入户部分。后来的光纤时代，“最后一英里”是指从光节点到每个用户家庭之间不大于2公里的距离。由于光纤可提供达几百Gbps的带宽，而传统电话线只能提供几十Kbps的带宽。因此，从光纤核心网到用户终端之间的狭窄信息通道，成为了接入网络的带宽“瓶颈”，导致信息传输速度放缓。也可以这么说，“最后一英里”是最难走、最昂贵的。

如今，一些可供选择的解决方案纷纷出现，例如4G、5G移动通讯。虽然这些方案的成本变得更低，但是它们却无法同时提供极高的数据传输速率给所有用户。可是，这种高速数据传输，正是当今“数据饥渴型”应用（例如流媒体电视）所需要的。

创新

近日，瑞士苏黎世联邦理工学院（ ETH Zurich）电磁场研究所的教授 Jürg Leuthold 及其合作伙伴们，得到了位于美国西雅图的华盛顿大学的同事们的支持，开发出一种新型光调制器。未来，这种光调制器将通过“高频微波”，也称“毫米波”，高效且低成本地覆盖“最后一英里”，以实现高速数据传输。

技术

由光纤中的光线强度变化编码而成的数据，想要很快地转移到毫米波上，离不开昂贵的电子元器件。从相反方向来说，毫米波首先必须被天线接收，然后被放大并混合到基带上，最后注入到光调制器中。光调制器会将毫米波中包含的数据反过来转化成光脉冲。

Leuthold 及其同事们成功地构造出一个无需电池和电子器件就可以工作的光调制器。为这种新型调制器开发作出重要贡献的博士生 Yannick Salamin 表示：“这使得我们的调制器完全独立于外部的电源，而且最重要的是它非常小。因此，原则上，它可以安装在任何灯杆上。在那里，它可以通过来自个人住宅的毫米波信号接收数据，并将其直接反馈进核心网。”

毫米波（红色箭头）传输的数据直接被转化为光纤中的光脉冲（黄色）（参考资料【2】）

苏黎世联邦理工学院打造的调制器，由一个尺寸小于1毫米的芯片组成，芯片中也含有微波天线。天线可以接收毫米波，并将它们转化为电压。然后，电压会作用在芯片中心的狭缝上，这里其实是调制器的心脏。狭缝的长度仅为几微米，宽度少于几百纳米，其中填充着一种对于电场特别敏感的材料。来自光纤的光束被送入狭缝中。然而，光线在狭缝内部传输的情况，与光纤或者空气中传输的情况不同，它不再是一种电磁波，而是一种所谓的“等离激元”。等离激元是由电磁场与金属表面的电荷振荡混合而成。由于这一特性，它们能比光波“密闭”得更加“紧凑”。

有了狭缝内的电敏感（“非线性”）材料的保障，即使天线制造出最微小的电场，也将强烈地影响等离激元的传播。当等离激元在狭缝的另一端被转化为光波时，这种对于波的振荡相位施加的影响会得以保存。通过这种方式，毫米波包含的数据比特被直接转化到光波上，无需使用电子器件，也无需任何外部电源。在实验室，研究人员们采用 60 GHz 毫米波信号进行实验，演示了跨越5米的数据传输速率可达10 Gbps，跨越1米则可达 20 Gbps。

在新型调制器中，毫米波信号（蓝色）被天线接收，并在中间的微小狭缝中被转化为光信号（红色）。（图片来源：ETH Zurich / Jürg Leuthold）

设备的结构与性能（图片来源：参考资料【2】）

光纤-无线与无线-光纤连接实验（图片来源：参考资料【2】）

实验结果（图片来源：参考资料【2】）

价值

除了十分微小的尺寸以及几乎可忽略的功耗，这种新型调制器还具有一系列更多的优势。Leuthold 强调：“直接从毫米波转移至光波，使得我们的调制器在频率和数据编码的精确格式方面更加灵活。”实际上，调制器已经能兼容新的5G技术，以及基于毫米波与300 GHz的太赫兹频率的未来工业标准，并且数据传输速率可达 100 Gbps。更进一步说，它可以采用传统的硅技术来制造，所以成本相对较低。

最后，Leuthold 表示，对于电磁辐射感到担忧的用户可以放心。WiFi 调制解调器（俗称“猫”）产生的无线电波或者微波，是均匀地朝着所有方向传播。而毫米波则不同，它能被强聚焦地传输至室外，并且只在屋顶天线与灯杆之间的直径为20厘米的波束中传输。相比于其它无线技术，这项技术很大程度上减少了传输所需的功率，也避免了 WiFi 调制解调器的信号在传输过程中相互妨碍所带来的问题。

关键字

通信、毫米波、光纤、等离激元、芯片

参考资料

【1】https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2018/11/millimetre-waves-for-the-last-mile.html

【2】Salamin Y et al.: Microwave plasmonic mixer in a transparent fibre-wireless link, Nature Photonics, 29 October 2018, doi: 10.1038/s41566-018-0281-6