在光通信與6G技術(shù)的賽道上,我國科研團隊再次取得重大突破。由北京大學牽頭,聯(lián)合鵬城實驗室、上海科技大學及國家信息光電子創(chuàng)新中心等單位組成的研發(fā)團隊,成功攻克光纖通信與無線通信融合的關(guān)鍵難題,在國際上首次實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)融合通信系統(tǒng)的技術(shù)跨越。相關(guān)成果以封面論文形式發(fā)表于國際頂級學術(shù)期刊《自然》,標志著我國在下一代通信技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)先機。
隨著AI數(shù)據(jù)中心算力需求爆發(fā)式增長,以及6G網(wǎng)絡(luò)對超高速、低時延傳輸?shù)钠惹幸螅瑐鹘y(tǒng)光纖通信與無線通信之間的"帶寬鴻溝"日益凸顯。兩種通信方式在信號架構(gòu)、硬件設(shè)計等方面存在本質(zhì)差異,導致數(shù)據(jù)傳輸效率難以突破瓶頸。研究團隊創(chuàng)新提出"光纖—無線一體化融合通信"技術(shù)路徑,通過集成光學方案開發(fā)出250GHz以上超寬帶光子器件,為系統(tǒng)構(gòu)建奠定硬件基礎(chǔ)。
新研發(fā)的融合通信系統(tǒng)實現(xiàn)雙重技術(shù)突破:在光纖傳輸模式下,單通道速率達到512Gbps;無線傳輸模式下,單通道速率突破400Gbps。更關(guān)鍵的是,該系統(tǒng)創(chuàng)造性地解決了兩種通信模式的兼容性問題,支持雙模式動態(tài)切換,抗干擾能力較傳統(tǒng)系統(tǒng)提升3倍以上。在6G典型應(yīng)用場景測試中,系統(tǒng)成功實現(xiàn)86個信道同時傳輸8K高清視頻,傳輸帶寬達到5G標準的10倍以上,刷新了全球同類技術(shù)紀錄。
論文核心作者指出,這項突破得益于光子集成技術(shù)與太赫茲通信的深度融合。研究團隊通過優(yōu)化光子芯片的能帶結(jié)構(gòu),將原本分散的光纖與無線信號處理模塊集成到單片芯片上,不僅縮小了設(shè)備體積,更將信號轉(zhuǎn)換損耗降低至行業(yè)最低水平。這種創(chuàng)新架構(gòu)為6G基站、無線數(shù)據(jù)中心等場景提供了全新解決方案,可有效緩解未來網(wǎng)絡(luò)流量激增帶來的傳輸壓力。
國際學術(shù)界對該成果給予高度評價。《自然》期刊審稿人特別強調(diào),這項研究在光學與太赫茲通信融合領(lǐng)域具有里程碑意義,其設(shè)計的系統(tǒng)架構(gòu)為全球6G研發(fā)提供了重要范式。隨著5G向6G演進,這項技術(shù)有望率先應(yīng)用于超高清視頻傳輸、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能車聯(lián)網(wǎng)等對帶寬要求極高的領(lǐng)域,為構(gòu)建萬物智聯(lián)的下一代通信網(wǎng)絡(luò)奠定技術(shù)基石。











