光电二极管太赫兹混频器，将光学技术与微波射频技术相结合，基于光电效应产生太赫兹波，是太赫兹通信系统的核心器件之一。
　　随着万物互联、人工智能产业迅猛发展，数据产生量爆发式增长，推动无线通信技术向超高传输速率、超大容量方向发展，太赫兹通信受到关注，其凭借大宽带、宽带可调谐、大容量、高速度、高穿透性、高安全性等优点，成为6G移动通信的核心技术之一，也可以用于星间/星地通信、数据中心通信等方面。
　　太赫兹（THz）波频段范围是0.1-10THz，除无线通信领域外，还可以应用在传感、探测、成像、检测等方面。太赫兹波产生利用太赫兹混频器，包括电子学方案、光子学方案两条技术路线。光电二极管太赫兹混频器是光子学路线，单行载流子光电二极管（UTC-PD）是最具代表性的产品。
　　在太赫兹通信系统发射端，光电二极管（PD）产生太赫兹波，再由天线将太赫兹波发射出去，实现信息传递。单行载流子光电二极管（UTC-PD）通过能带设计实现载流子单向传输，具有超高传输速率、超大宽带、高输出功率、高响应速度、易于集成化等优点，是理想的太赫兹混频器选择之一。
　　与太赫兹光电导混频器（另一种基于光子学路线的太赫兹混频器）相比，光电二极管太赫兹混频器具有光电导增益大、耐热效应好、可回避叉指电极高压易击穿问题等优点；与普通的pin-PD相比，单行载流子光电二极管（UTC-PD）具有响应速度快、适应大电流、可过饱和状态工作、高频特性好、热效应好等优点。
　　单行载流子光电二极管（UTC-PD）最早由日本电信电话公司（NTT）提出，受到太赫兹通信技术领域关注，但其输出功率、带宽等性能依然存在不足，技术研究仍在不断深入。在全球范围内，包括日本、美国、欧盟、中国等在内的多个国家和地区均在对PD/UTC-PD展开研究。
　　近两年我国光电二极管太赫兹混频器相关研究成果还在增多。2024年4月，华中科技大学团队基于锗/硅（Ge/Si）材料体系设计了一种新型雪崩光电二极管，其增益带宽积达到1THz以上，进入太赫兹波频段范围，研究成果发表于《Nature Photonics》；2024年8月，清华大学联合复旦大学研究了高性能探测器芯片、低损耗太赫兹薄膜电路和高速光电混频模块，成果以“宽带改进型单行载流子光电混频器实现光子辅助太赫兹无线通信”为题发表于《Opto-Electronic Science》。