日前，我國科學(xué)家在光通信和下一代無線通信（6G）領(lǐng)域突破三項世界紀(jì)錄，在全球范圍內(nèi)率先實現(xiàn)了光纖和無線通信系統(tǒng)間的跨網(wǎng)絡(luò)無縫融合。該研究成果以《集成光子學(xué)賦能超寬帶光纖—無線通信》為題，于2月19日在線發(fā)表于國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》。

圖為集成光子系統(tǒng)驅(qū)動的全光超寬帶電信互聯(lián)系統(tǒng)概念圖。

光纖通信和無線電通信是兩種不同的通信技術(shù)，各自具有獨特的優(yōu)勢和適用場景。但在當(dāng)前萬物互聯(lián)時代，電信通信網(wǎng)絡(luò)中存在兩種通信技術(shù)的痛點也愈發(fā)突出，它們在信號架構(gòu)與硬件約束上存在帶寬鴻溝，阻礙了統(tǒng)一的系統(tǒng)設(shè)計，導(dǎo)致兩者難以在同一套基礎(chǔ)設(shè)施上實現(xiàn)高速且兼容的端到端傳輸。

為此，由北京大學(xué)、鵬城實驗室、上?？萍即髮W(xué)與國家信息光電子創(chuàng)新中心組成的聯(lián)合團(tuán)隊基于多年研究首次提出了集成“光纖—無線融合通信”概念，通過國產(chǎn)超寬帶光電融合集成芯片和AI賦能的先進(jìn)均衡算法，在光纖通信、無線通信及其混合鏈路中進(jìn)行創(chuàng)世界紀(jì)錄的數(shù)據(jù)傳輸速率實驗，最終實現(xiàn)了“一套系統(tǒng)、跨場景復(fù)用”的目標(biāo)。這一突破有望重塑電信通信系統(tǒng)架構(gòu)，為未來全光互聯(lián)奠定研究基礎(chǔ)。

超寬帶電光—光電轉(zhuǎn)換集成光子芯片關(guān)鍵性能表征。

論文通訊作者、北京大學(xué)電子學(xué)院副院長王興軍教授表示，該成果就像是通信領(lǐng)域的“全能戰(zhàn)士”，除實現(xiàn)兼容且超大容量通信外，在能耗、成本、規(guī)?；确矫嬉灿凶吭降谋憩F(xiàn)。未來可在6G基站、無線數(shù)據(jù)中心等場景中廣泛應(yīng)用。該成果成功突破三項世界紀(jì)錄，包括250GHz（千兆赫茲）以上超大帶寬的光電/電光轉(zhuǎn)換器件、薄膜鈮酸鋰調(diào)制器和磷化銦探測器帶寬。

值得關(guān)注的是，該成果的所有關(guān)鍵技術(shù)和制備均基于全國產(chǎn)集成光學(xué)工藝平臺，無需傳統(tǒng)微電子先進(jìn)制程工藝，助力我國在半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)換道超車。

《自然》期刊三位審稿人指出此項成果“艱巨而卓越并刷新多項世界紀(jì)錄”，認(rèn)為“該研究對融合光學(xué)/太赫茲通信系統(tǒng)的進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)”。

“這項研究成果有望成為下一代電信通信革命的技術(shù)引擎，帶動整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同創(chuàng)新。”王興軍說。

（受訪者供圖）

來源：科技日報