在光通信與6G技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)近日取得重大突破，成功實(shí)現(xiàn)光纖通信與無(wú)線通信系統(tǒng)的跨網(wǎng)絡(luò)深度融合，并研發(fā)出全球領(lǐng)先的“光纖—無(wú)線一體化融合通信系統(tǒng)”，相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》。這一創(chuàng)新成果有效解決了光纖與無(wú)線通信間的“帶寬鴻溝”難題，為下一代超高速通信技術(shù)奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。

隨著AI數(shù)據(jù)中心算力需求激增和6G網(wǎng)絡(luò)加速發(fā)展，如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)在復(fù)雜場(chǎng)景下的高速、低時(shí)延傳輸成為行業(yè)焦點(diǎn)。傳統(tǒng)光纖通信與無(wú)線通信因信號(hào)架構(gòu)差異和硬件限制，存在顯著的帶寬差異，導(dǎo)致兩者難以高效協(xié)同。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，北京大學(xué)牽頭聯(lián)合鵬城實(shí)驗(yàn)室、上海科技大學(xué)及國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心等單位，首次提出“光纖—無(wú)線一體化融合通信”技術(shù)路徑，通過(guò)集成光學(xué)方案攻克了超寬帶光子器件研發(fā)難題。

研究團(tuán)隊(duì)成功研制出工作頻段達(dá)250GHz以上的超寬帶集成光子芯片，并基于此開(kāi)發(fā)出新型通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)在光纖通信模式下實(shí)現(xiàn)單通道512Gbps的傳輸速率，無(wú)線通信模式下則達(dá)到400Gbps，兩項(xiàng)指標(biāo)均創(chuàng)國(guó)際新高。更引人注目的是，系統(tǒng)通過(guò)雙模式協(xié)同設(shè)計(jì)，顯著提升了抗干擾能力，可同時(shí)支持光纖與無(wú)線兩種傳輸方式。

在6G應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證中，團(tuán)隊(duì)模擬了大規(guī)模用戶(hù)接入環(huán)境，成功實(shí)現(xiàn)86個(gè)信道的多路8K視頻實(shí)時(shí)傳輸，傳輸帶寬較現(xiàn)有5G標(biāo)準(zhǔn)提升超過(guò)10倍。這一成果不僅突破了傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的容量限制，更為未來(lái)6G基站、無(wú)線數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景提供了技術(shù)范式。《自然》期刊審稿專(zhuān)家高度評(píng)價(jià)該研究，認(rèn)為其"為光學(xué)與太赫茲通信系統(tǒng)的融合發(fā)展作出了里程碑式貢獻(xiàn)"。

據(jù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹，新系統(tǒng)采用的光子—電子混合集成架構(gòu)，通過(guò)優(yōu)化信號(hào)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，有效解決了高頻段信號(hào)衰減難題。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)在20米無(wú)線傳輸距離下仍能保持穩(wěn)定性能，為室內(nèi)外無(wú)縫切換的6G應(yīng)用提供了可能。目前，團(tuán)隊(duì)正與產(chǎn)業(yè)界合作推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化，預(yù)計(jì)未來(lái)三年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵器件的規(guī)?；a(chǎn)。