我國科研團隊在光通信與6G技術融合領域實現重大突破,成功研發全球首個“光纖—無線一體化融合通信系統”,相關成果近日發表于國際頂級學術期刊《自然》。該系統通過創新集成光學方案,首次實現光纖通信與無線通信的跨網絡無縫銜接,為6G時代超高速、低時延通信提供了關鍵技術支撐。
面對AI數據中心算力爆發與6G網絡建設需求,傳統通信技術面臨核心挑戰:光纖通信與無線通信在信號架構與硬件設計上存在顯著差異,導致兩者間存在難以逾越的“帶寬鴻溝”。由北京大學牽頭,聯合鵬城實驗室、上海科技大學等單位組成的科研團隊,創造性提出“光纖—無線一體化融合”技術路徑,通過自主研發250GHz超寬帶集成光子器件,成功構建起跨介質通信的橋梁。
系統核心是一塊指甲蓋大小的集成芯片,其帶寬容量突破250GHz,相當于將傳統通信帶寬從鄉間小道擴展為超百米寬的立體高速路。基于該芯片,團隊創造了三項世界紀錄:光纖單通道傳輸速率達512Gbps,無線單通道傳輸速率達400Gbps,調制器帶寬突破250GHz臨界值。這些指標較現有5G技術提升10倍以上,標志著我國在通信芯片領域實現從跟跑到領跑的跨越。
技術自主性是該成果的顯著特征。研究團隊完全基于國產集成光學平臺,突破國外微電子制程限制,開發出全鏈條自主可控的技術體系。這種“換道超車”策略不僅解決了高端芯片“卡脖子”問題,更為6G通信設備國產化開辟了新路徑。系統采用的神經網絡算法可智能適配復雜通信環境,在有線無線切換時保持信號穩定,抗干擾能力較傳統方案提升3個數量級。
實驗驗證環節,團隊模擬6G典型應用場景,成功實現86個信道同時傳輸8K視頻,系統總帶寬突破34Tbps。這項突破得到《自然》審稿專家高度評價,認為其“為太赫茲通信與光學融合提供了革命性解決方案”。據項目負責人介紹,該技術可廣泛應用于6G基站、衛星通信、量子計算等領域,單芯片即可替代傳統基站中數十個模塊,大幅降低建設成本與能耗。
目前,研究團隊正推進系統單片集成化研發,目標是將整個通信系統濃縮至單塊芯片。未來,僅需指甲蓋大小的模組即可支撐6G基站全部收發功能,這種顛覆性設計將為6G網絡部署帶來革命性變化。隨著技術持續迭代,我國有望在6G標準制定中占據主導地位,為全球通信產業發展貢獻中國方案。









