在光通信与6G技术领域,我国科研团队近日取得重大突破,成功实现光纤通信与无线通信系统的跨网络深度融合,并研发出全球领先的“光纤—无线一体化融合通信系统”,相关成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》。这一创新成果有效解决了光纤与无线通信间的“带宽鸿沟”难题,为下一代超高速通信技术奠定了关键基础。
随着AI数据中心算力需求激增和6G网络加速发展,如何实现信号在复杂场景下的高速、低时延传输成为行业焦点。传统光纤通信与无线通信因信号架构差异和硬件限制,存在显著的带宽差异,导致两者难以高效协同。针对这一挑战,北京大学牵头联合鹏城实验室、上海科技大学及国家信息光电子创新中心等单位,首次提出“光纤—无线一体化融合通信”技术路径,通过集成光学方案攻克了超宽带光子器件研发难题。
研究团队成功研制出工作频段达250GHz以上的超宽带集成光子芯片,并基于此开发出新型通信系统。该系统在光纤通信模式下实现单通道512Gbps的传输速率,无线通信模式下则达到400Gbps,两项指标均创国际新高。更引人注目的是,系统通过双模式协同设计,显著提升了抗干扰能力,可同时支持光纤与无线两种传输方式。
在6G应用场景验证中,团队模拟了大规模用户接入环境,成功实现86个信道的多路8K视频实时传输,传输带宽较现有5G标准提升超过10倍。这一成果不仅突破了传统通信系统的容量限制,更为未来6G基站、无线数据中心等场景提供了技术范式。《自然》期刊审稿专家高度评价该研究,认为其"为光学与太赫兹通信系统的融合发展作出了里程碑式贡献"。
据研发团队介绍,新系统采用的光子—电子混合集成架构,通过优化信号调制与解调技术,有效解决了高频段信号衰减难题。实验数据显示,系统在20米无线传输距离下仍能保持稳定性能,为室内外无缝切换的6G应用提供了可能。目前,团队正与产业界合作推进技术转化,预计未来三年内可实现关键器件的规模化生产。

