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)的深度融合，相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》。該研究通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，首次攻克了兩種通信方式間的“帶寬鴻溝”難題，為下一代超高速通信網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

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，現(xiàn)有通信系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：光纖通信雖具備大容量?jī)?yōu)勢(shì)，但靈活性不足；無(wú)線通信雖便于移動(dòng)接入，卻受限于頻譜資源。兩種技術(shù)體系在信號(hào)架構(gòu)與硬件設(shè)計(jì)上存在根本性差異，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸效率難以突破瓶頸。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)跨學(xué)科協(xié)作，創(chuàng)造性地提出“光纖—無(wú)線一體化融合通信”新范式，為解決這一矛盾開(kāi)辟了新路徑。

由北京大學(xué)牽頭，聯(lián)合鵬城實(shí)驗(yàn)室、上海科技大學(xué)等機(jī)構(gòu)組成的科研團(tuán)隊(duì)，采用集成光學(xué)技術(shù)路線，成功研制出工作頻段超過(guò)250GHz的超寬帶光子芯片。該器件通過(guò)光子與電子的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了光纖與無(wú)線信號(hào)的高效轉(zhuǎn)換?；谶@一核心突破，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的新型通信系統(tǒng)同時(shí)支持光纖單通道512Gbps和無(wú)線單通道400Gbps的極速傳輸，創(chuàng)下全球同類(lèi)系統(tǒng)最高紀(jì)錄。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，該系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定傳輸，抗干擾能力較傳統(tǒng)方案提升3倍以上。在模擬6G典型應(yīng)用場(chǎng)景的測(cè)試中，系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)86路8K視頻的實(shí)時(shí)并發(fā)傳輸，帶寬利用率達(dá)到5G標(biāo)準(zhǔn)的10倍。這項(xiàng)突破性成果不僅解決了光纖與無(wú)線通信的兼容性問(wèn)題，更為未來(lái)6G基站、無(wú)線數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景提供了可落地的技術(shù)方案。

《自然》期刊審稿專(zhuān)家高度評(píng)價(jià)該研究，指出其“在光子集成與太赫茲通信交叉領(lǐng)域取得里程碑式進(jìn)展”。研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，這項(xiàng)技術(shù)將推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向全光化、智能化方向演進(jìn)，為構(gòu)建天地一體化的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)奠定重要基礎(chǔ)。目前，相關(guān)成果已進(jìn)入工程化驗(yàn)證階段，預(yù)計(jì)將在3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商用部署。