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深度融合,相关成果已发表于国际权威学术期刊《自然》。该研究通过创新设计,首次攻克了两种通信方式间的“带宽鸿沟”难题,为下一代超高速通信网络提供了关键技术支撑。
随着AI数据中心算力需求激增和6G网络加速发展,现有通信系统面临严峻挑战:光纤通信虽具备大容量优势,但灵活性不足;无线通信虽便于移动接入,却受限于频谱资源。两种技术体系在信号架构与硬件设计上存在根本性差异,导致数据传输效率难以突破瓶颈。研究团队通过跨学科协作,创造性地提出“光纤—无线一体化融合通信”新范式,为解决这一矛盾开辟了新路径。
由北京大学牵头,联合鹏城实验室、上海科技大学等机构组成的科研团队,采用集成光学技术路线,成功研制出工作频段超过250GHz的超宽带光子芯片。该器件通过光子与电子的协同设计,实现了光纤与无线信号的高效转换。基于这一核心突破,团队构建的新型通信系统同时支持光纤单通道512Gbps和无线单通道400Gbps的极速传输,创下全球同类系统最高纪录。
实验验证表明,该系统在复杂电磁环境下仍能保持稳定传输,抗干扰能力较传统方案提升3倍以上。在模拟6G典型应用场景的测试中,系统成功实现86路8K视频的实时并发传输,带宽利用率达到5G标准的10倍。这项突破性成果不仅解决了光纤与无线通信的兼容性问题,更为未来6G基站、无线数据中心等场景提供了可落地的技术方案。
《自然》期刊审稿专家高度评价该研究,指出其“在光子集成与太赫兹通信交叉领域取得里程碑式进展”。研究团队负责人表示,这项技术将推动通信网络向全光化、智能化方向演进,为构建天地一体化的6G网络架构奠定重要基础。目前,相关成果已进入工程化验证阶段,预计将在3-5年内实现商用部署。