在光通信與6G技術領域,我國科研團隊近日取得重大突破,成功實現光纖通信與無線通信系統的跨網絡深度融合,并研發出全球領先的“光纖—無線一體化融合通信系統”,相關成果已發表于國際頂級學術期刊《自然》。這一創新成果有效解決了光纖與無線通信間的“帶寬鴻溝”難題,為下一代超高速通信技術奠定了關鍵基礎。
隨著AI數據中心算力需求激增和6G網絡加速發展,如何實現信號在復雜場景下的高速、低時延傳輸成為行業焦點。傳統光纖通信與無線通信因信號架構差異和硬件限制,存在顯著的帶寬差異,導致兩者難以高效協同。針對這一挑戰,北京大學牽頭聯合鵬城實驗室、上海科技大學及國家信息光電子創新中心等單位,首次提出“光纖—無線一體化融合通信”技術路徑,通過集成光學方案攻克了超寬帶光子器件研發難題。
研究團隊成功研制出工作頻段達250GHz以上的超寬帶集成光子芯片,并基于此開發出新型通信系統。該系統在光纖通信模式下實現單通道512Gbps的傳輸速率,無線通信模式下則達到400Gbps,兩項指標均創國際新高。更引人注目的是,系統通過雙模式協同設計,顯著提升了抗干擾能力,可同時支持光纖與無線兩種傳輸方式。
在6G應用場景驗證中,團隊模擬了大規模用戶接入環境,成功實現86個信道的多路8K視頻實時傳輸,傳輸帶寬較現有5G標準提升超過10倍。這一成果不僅突破了傳統通信系統的容量限制,更為未來6G基站、無線數據中心等場景提供了技術范式。《自然》期刊審稿專家高度評價該研究,認為其"為光學與太赫茲通信系統的融合發展作出了里程碑式貢獻"。
據研發團隊介紹,新系統采用的光子—電子混合集成架構,通過優化信號調制與解調技術,有效解決了高頻段信號衰減難題。實驗數據顯示,系統在20米無線傳輸距離下仍能保持穩定性能,為室內外無縫切換的6G應用提供了可能。目前,團隊正與產業界合作推進技術轉化,預計未來三年內可實現關鍵器件的規模化生產。











