北京大學(xué)電子學(xué)院王興軍教授-舒浩文研究員團(tuán)隊聯(lián)合鵬城實(shí)驗室余少華院士團(tuán)隊、上海科技大學(xué)陳佰樂副教授團(tuán)隊及國家信息光電子創(chuàng)新中心肖希總經(jīng)理團(tuán)隊，在6G通信與光通信領(lǐng)域取得重大突破。其研究成果《集成光子學(xué)賦能超寬帶光纖-無線通信》發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》，首次提出并實(shí)現(xiàn)了“光纖-無線融合通信”系統(tǒng)，攻克了跨網(wǎng)絡(luò)無縫銜接的技術(shù)難題。

研究團(tuán)隊通過自主研發(fā)的超寬帶光電融合芯片與AI驅(qū)動的均衡算法，構(gòu)建了支持多場景復(fù)用的通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)在光纖、無線及混合鏈路中均實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的數(shù)據(jù)傳輸速率：光纖單通道達(dá)512Gbps，太赫茲無線單通道突破400Gbps，并成功完成86路8K高清視頻的無線實(shí)時傳輸。這一成果首次在物理層彌合了光纖與無線通信的帶寬鴻溝，為全光互聯(lián)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

技術(shù)突破源于硬件與算法的協(xié)同創(chuàng)新。團(tuán)隊基于薄膜鈮酸鋰材料平臺與改進(jìn)型光電探測器結(jié)構(gòu)，開發(fā)出250GHz以上超寬帶電-光-電轉(zhuǎn)換鏈路，突破傳統(tǒng)電學(xué)倍頻的帶寬限制。同時，引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號處理算法，顯著提升系統(tǒng)對非線性干擾的適應(yīng)能力，解決了復(fù)雜信道下的傳輸難題。實(shí)驗表明，該系統(tǒng)在有線和無線頻段均可提供超100GHz可用帶寬，滿足未來超高速通信需求。

在應(yīng)用場景驗證中，研究團(tuán)隊模擬了6G大規(guī)模用戶接入環(huán)境，展示出系統(tǒng)優(yōu)越的多用戶支持能力。得益于核心器件的平坦頻率響應(yīng)，86個信道在傳輸過程中保持高度一致性，帶寬較5G標(biāo)準(zhǔn)提升一個數(shù)量級。這一成果為太赫茲頻譜資源的高密度開發(fā)提供了全新路徑，有望推動6G基站、無線數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的變革。

該系統(tǒng)在能耗、成本及部署效率方面同樣表現(xiàn)優(yōu)異。全光架構(gòu)設(shè)計使其可無縫集成至現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)，推動移動接入網(wǎng)與骨干網(wǎng)的深度融合。值得關(guān)注的是，所有關(guān)鍵技術(shù)均基于國產(chǎn)集成光學(xué)工藝平臺，無需依賴傳統(tǒng)微電子先進(jìn)制程，為我國半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)超越提供了重要契機(jī)。

目前，研究團(tuán)隊正推進(jìn)系統(tǒng)集成度優(yōu)化，探索薄膜鈮酸鋰平臺的完全單片集成，目標(biāo)開發(fā)從激光器到天線的微型化收發(fā)模組。團(tuán)隊還將技術(shù)擴(kuò)展至太赫茲雷達(dá)、實(shí)時測頻及光譜成像等領(lǐng)域，致力于提供緊湊經(jīng)濟(jì)的太赫茲解決方案。相關(guān)論文詳見《自然》期刊在線發(fā)表內(nèi)容。